KR820001403B1 - 직열형 산화물 음극용 기체금속판재(基體金屬板材) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

직열형 산화물 음극용 기체금속판재(基體金屬板材)

도면은 직열형 산화물 음극의 1예를 나타낸 요부 단면도이다.

본 발명은 직열형 산화물음극용 기체금속판재(直熱形酸化物陰極用基體金屬板材)에 관한 것이다.

일반적으로 텔레비젼 수상관용 음극은 종래 비(非) 수신시에도 항상 예비 가열전류를 히이터에 흘러두어, 수신시에 히이터의 전류값을 정격값까지 상승하게끔 하여 수신 개시시의 화상출현까지의 시간을 단축한 방열형음극이 주류를 이루고 있었다.

요즈음 에너지를 절약하는 견지에서 예비가열이 필요치 않고, 또한 통전 개시로부터 화상출현까지의 시간이 짧은 즉, 속동형 음극(quick operating cathode)이 요구되게 되었다.

통상, 방열형 음극에서는 예비 가열 전류를 흘러두지 않으면 통전 개시에서 화상출현 까지는 약 20초를 요하지만, 통전 발열체에 전자방출용의 소위, 산화물을 직접 도표한 직열형 음극은 적절하게 설계하면 통전개시에서 화상출현까지의 시간을 1∼2초로 단축할 수 있기 때문에 속동형 음극에 적합하다.

도면은 직열형 산화물 음극의 1예를 나타낸 요부 단면도이다.

동 도면에 있어서, 1은 통전에 의해 발열하는 기체(基體), 2는 기체(1)에 통전하기 위한 전류공급단자, 3은 소위 산화물이다. 여기서 기체(1)는 속동성(速動性)을 양호하게 하기 위하여 되도록이면 짧은 부분속에서 많은 전기 에너지를 소비하도록 전기 비(非) 저항이 높은 재료가 필요하며 그와 같은 재료를 사용한 기체의 온도를 산화물 음극에 적당한 온도 범위내로 억제하기 위해서는, 기체는 단면적(斷面積)에 대하여 주위의 길이를 길게하여 열 방사가 많이되는 형상 예컨대, 두께가 100㎛ 이하, 바람직하게는 60㎛ 이하의 얇은 리본모양으로 할 필요가 있다. 이와같은 단면 형상에서 음극동작 온도 범위내에서 형상을 유지하는데 충분한 고온강도를 가진 재료가 필요하게 된다. 또한 기체재료의 중요한 성질로써 그 표면에 도포한 소위 산화물 즉, 알카리 토류(土類) 금속 예를들면, Ba, Sr, Ca 등의 산화물에서 장시간에 걸쳐 충분한 전자 방출을 시키는데 적합치 않으면 안된다.

종래 이와 같은 조건에 일응 적합한 것으로써는, 경험적 또는 실험적으로 Ni를 주성분으로 하여 이것에 내열성이 우수한 W, MO의 어느 일방 또는 쌍방과 미량의 환원제를 첨가한 합금이 직열형 산화물 음극의 기체금속으로써 사용되어 왔다.

하지만 이와같은 조성의 금속을 기체로써 사용하면, 수상관의 제조공정이나 그후 사용중에 기체와 산화물간에 W 또는 MO에 의한 소위 중간층이 다량으로 생성되기 때문에 산화물층의 박리가 많이 발생하는 경우가 있다는 문제가 발생하고 있었다. 이와 같은 문제점을 해결하려고 한 것으로써는 W, MO 대신 Re를 사용한 조성의 금속을 기체금속으로써 사용한 것이 제안되고 있지만, 이와 같은 구성에 의하면 Re에 의한 중간층을 거의 생성하지 않기 때문에 산화물층의 박리는 실제상 문제가 되지 않게된다.

그렇지만 이와같은 구성에 의하면 Re의 Ni중의 고용한(固溶限)이 W, MO의 고용한 보다 낮기 때문에 전기저항, 고온 강도 등의 점에 있어서 충분하다고는 말할 수 없었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점이 생기지 않는 직열형 산화물 음극용 기체금속판재를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 직열형 산화물 음극용 기체금속판재는, 주성분 Ni와 산화물층 간에 그 자체에 의한 중간층을 형성하지 않는 Re와 함께 Ni 중에 고용한이 Re 보다 많은 MO를 그것에 의한 중간층이 거의 생성되지 않고 산화물층의 박리가 실제상 문제가 되지 않는 범위에서 첨가하여 고온강도와 전기 비저항을 상승시킨 것이다.

이하 실시예에 의거 더욱 상세히 설명한다.

[실시예]

우선, 통상의 분말 야금법에 의해 3.5원자%와 Re와, 4.5원자%의 MO와, 0.3원자%의 Zr과 잔여 Ni로 된 합금의 잉곳을 만들어 그 후 진공소둔(眞空燒鈍)을 반복하면서 냉간압연을 하는 것에 의해 두께 약 30㎛의 판재(板材)를 얻었다.

이것에 Ba, Sr, Ca의 3원 탄산염을 도포하여 진공중 약 1000℃로 약 100시간 가열하여 그들을 산화물로 한후 진공 중에서 산화물층을 핀으로 긁어 그 부착강도를 조사했지만 박리는 발생치 않았다. 여기서 비교를 하기위해 11.5원자%의 MO와, 0.3원자%의 Zr을 포함하여 잔여 Ni로 된 합금의 두께 약 30㎛의 판재에 관하여 마찬가지의 시험을 하였더니 산화물 층의 부착강도의 저하를 보였다. 그리고 상기의 2시험재료에 관하여 그들을 진공중으로 끄집어 내어 산화물 층을 제거한 후 X선 회절에 의해 중간층의 분석을 하였더니 Ni-Re-Zr 기체금속 시료에서는 Zr 중간층 밖에 검출되지 않았음에 대하여 Ni-MO-Zr 기체금속시료에서는 Zr 중간층과 함께 MO의 중간층이 검출되었다.

또 Ni-Re-MO-Zr 기체금속의 고온강도와 전기 비저항은 5자원%의 Re와, 0.3원자%의 Zr과, 잔여 Ni로 된 합금의 두께 약 30㎛의 판재보다도 향상이 인정됐다.

그리고 실험 결과에 의하면, MO량이 7원자%를 초과하는 값이 되면 MO 중간층이 현저하게 생성된다. 그때 Re량을 2.0원자% 이상으로 하면 승온과 냉각을 반복하는 동안에 Re 또는 MO가 석출(析出)된다. 따라서 Re, MO량은 각각 2.0∼5.5원자%, 7원자% 이하의 범위내에서 그들의 석출이 일어나지 않는 비율로 첨가하지 않으면 안된다. 여기서 캐소우드의 구조에 따라 기체금속의 고온강도와 고전기 저항에의 요구가 작은 상태로 완료될 때는 MO를 첨가하지 않은 Ni―Re 기체합금이라도 기체금속으로써의 기능을 다할 수 있다. 또, MO의 일부를 W로 치환하여도 3원자% 이하라면 MO, W 중간층을 생성시키지 않고 산화물층의 박리를 발생하지 않는다.

이 경우 W는 환원제가 포함되어 있는 경우에는 환원제가 소모된 후, 또 환원제가 포함되어 있지 않은 경우에는 최초부터 각각 산화물 음극의 전자방사 성능을 유지하는 작용을 가지므로 적당량의 W를 함유시키는 것에 따라 물론 바람직한 결과가 얻어진다.

그리고 상기의 실시예에 있어서는 환원제로써 Zr이 0.3원자%의 경우에 관하여 설명했지만 그외에 Mg, Si, Al등을 사용하여도 좋다. 이 경우 그 함유량으로써는 Zr의 경우 5원자% 이하가 바람직하며, 5원자%를 초과하는 값이 되면 저융점공정(低融點共晶)을 만드는 등 고온강도가 저하하게 된다.

또 상기 Mg,Si,Al 등의 환원제는 통상의 산화물음극용 기체금속에 포함되어 있는 불순물 정도이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 직열형 산화물음극용 기체금속판재에 의하면 산화물층의 박리가 거의 발생치 않으며 충분한 고온강도와 전기비저항값을 가진 직열형 산화물음극이 되는 매우 우수한 효과가 얻어진다.

Claims (1)

1. Ni를 주성분으로 하여 2.0∼5.5원자%의 Re와, 7원자% 이하의 MO와, 최소한 1종류의 환원제를 포함하는 것을 특징으로 한 직열형 산화물 음극용 기체금속판재.

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