KR890004836B1 - 다이크히이터의 제조방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

다이크히이터의 제조방법

제1도는 본 발명의 일실시예를 표시한 전자관용 간접가열형음극의 단면도.

제2도는 제1층 피복층의 건조정도를 변화시킨 경우의 히이터 단면에서의 텅스텐의 분포를 표시한 도면.

제3도는 제1도의 Ⅲ-Ⅲ 히이터 단면도.

제4도는 제1층 피복층의 건조정도와 수분함유량과의 관계를 표시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 다아크 히이터 11 : 심선(芯線)

12 : 산화알루미늄층(제1층 피복층) 13 : 다아크 피복층

본 발명은 간접가열형음극을 가진 전자관용 히이터, 특히 흑색의 외관을 가진 다아크 히이터의 제조방법에 관한 것이다.

종래부터 간접가열형음극을 가진 전자관에 있어서는, 열전자를 방사하는 음극을 효율좋게 가열하기 위하여, 다아크 히이터를 사용하는 것이 보통이다.

이와같은 히이터는, 일반적으로 텅스텐과 같은 고융점금속으로 이루어진 심선과, 이 심선을 덮는 산화알루미늄(알루미나)와 같은 절연재료로된 제1층피복층 및 텅스텐과 산화알루미늄(알루미나)의 입자형상 혼합물등으로 이루어진 바깥쪽의 제2층 피복층, 즉 다아크 피복층으로 이루어져 있다.

이와같은 다아크 피복층을 형성하는 방법으로서는, 침지피복법(딥도장법)이 알려져 있으나, 그 경우, 현탁용액중의 텅스텐 입자가 제1층의 알루미나속에 스며들터가 , 히이터와 음극간의 절연특성을 열화시키는 것을 방지하기 위해서는, 예를 들면 일본국특공소 53-31591호, 동특공소53-31592호 공보에 기재된 바와같이 현탁용액의 비중, 점도등을 엄중히 관리할 필요가 있으며, 특히, 제1층 알루미나를 완전히 건조시키는 일이 유효로 되어 있다.

그러나 이와같이 제1층 알루미나를 완전하게 건조시키기 위해서는 로(爐)등의 설비가 필요하며 제조코스트가 높아진다. 또, 그와같이 건조시킨 제1층 알루미나위에 다아크 딥도포법에 의해 형성하는 경우, 모세관현상에 의해 욕액속의 텅스텐입자가 알루마나속으로 스며들어가는 것을 방지하기 위해서는 점도가 높은 욕액을 사용할 필요가 있으나, 그렇게하면 욕액이 다중으로 부착하여, 다아크 피복층이 두껍게 형성된다. 그 결과, 열용량이 증가하기 때문에 상승이 늦어지며, 특히 컬러브라운과의 경우는 3색의 불균일이 발생하기 쉬어지는 동시에, 박리등에 의해 전자관내에 방출되어서, 특성에 악영향을 준다. 그위에, 욕액은 가공성형된 히이터의 굴곡부에 고이기 쉽기 때문에 이부분이 특히 두껍게 형성되는 결과, 방출특성에 불균일이 생기게 된다.

따라서 본 발명은 , 저코스트이고, 또한 다아크 피복층의 두께의 불균일이 적은, 즉 방출특성의 불균일이적은 다아크 히이터를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

이 때문에, 본 발명은, 제1층 피복층의 형성후, 당해 제1층 피복층속으로 수분등의 휘발물이 0.5~1.5 중량%잔류해 있는 상태에서, 즉 이들을 완전히 건조시키는 일 없이 다아크 피복층의 형성을 행하도록한 것이다.

이와같이 적당량의 수분등를 잔류시키므로서, 욕액의 침입 경로가 되어야할 공간이 물방울등에 의해 미소한 기포부분으로 분단되어, 모세관 현상에 의한 욕액의 침입을 저해하여,텅스텐입자의 스며드는 것을 방지한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 일실시예를 표시한 전자관용 간접가열형 음극의 단면도이다. 동도면에 있어서, (1)은 다아크 히이터이며, 이 다아크 히이터(1)는,도시하지 않는 몰리브덴 선에 코일형상으로 텅스텐선을 감아붙인후 몰리브덴선을 용융제거 하므로서 형성한 코일형상의 심선(11)의 주면을 약 0.1mm의 두께의 산화알루미늄층(12)으로 덮고, 다시 그 주면을 텅스텐 입자를 함유한 산화알루미늄으로 이루어진 다아트 피복층(13)으로 덮는 것을 2중 나선형상으로 성형한 구성을 가지고 있다. (2)는 다아크 히이터(1)를 수용한 통형상체, (3)는 통형상체(2)의 단부에 씌운 모자형상의 베이스 메탈,(4)는 베이스 메탈(3)의 상면에 피착된 전자방사성물질로서, 다아크 히이터(1)에 의해 전자방사성물질(4)이 가열되어, 열전자를 방출한다.

여기서,다아크 히이터(1)는 다음과 같이 형성된다. 최초에 상술한 바와같이 몰비브덴선에 코일형상으로 감은 텡스텐심선(11)을 2중 나선형상으로 성형한것에, 주지의 방법, 예를들면 전착법을 적용함으로서 산화알루미늄층(12)을 형성한다.

다음에, 메타놀등이 유기용제의 의해서 이것을 세정하므로서 부착강도가 약한 입자를 미리 제거한다.

이어서, 적외선 램프에 의해 건조를 행한다.

이때, 산화알루미늄(12)속의 수분기타의 휘발물이 0.5~1.5 중량% 잔류하도록 그 건조시간을 제어하나, 건조방법은 이에 한정되지 않으며, 예를들면 송품등에 의해 행하여도 된다.

그후, 이산화알루미늄층(12)이 형성된 히이터를, 점도 11cp, 비중 1.35(액온 25℃)으로 조정한 텅스텐입자와 산화알루미늄을 함유하는 피복욕액속에 침지하여 다아므 피복층(13)을 형성한다. 이어서 상술한것과 마찬가지로 메타놀등에 의해 부착력이 약한 부분을 제거한후, 적외선램프등에 의해 건조를 행한다.

그후, 예를 들면 1600℃정도의 고온으로 열처리 하므로서,다아크 히이터(1)가 완성된다.

제2도는 마찬가지 방법에 의해, 산화알루미늄층(12)의 전착후의 건조정도만을 변화시켜서 형성한 히이터에 대해서, X선 마이크로 분석에 의해 텅스텐의 분포를 조사한 결과를 표시한다.

동도면(a)은 전착후 전혀 건조를 행하지 않는 시료 1, 동도면 (b)~(d)는 250 의 적외선램프를 3개사용해서 100℃이하정도의 온도로 건조한 시료로서, 동도면(b)이 건조시간 30초의 시료2, 동도면(c)이 60초의 시료3, 동도면(d)이 300초의 시료 4의결과이다. 또 동도면(e)은 160℃에서 2.5분간 가열소결한 시료5의 결과이다. 모두 히이터(1)의, 제3도에 표시한 Ⅲ-Ⅲ단면상의 a-b분 석선에 따른 텅스텐량을 표시한 것으로서, 횡축은 상기 분석상에서의 위치 종축은 텅스텡랴을 표시한다. 또한 제3도에 있어서(14)는 심선(11)을 코일 형상으로 감을때에 사용한 몰레브덴선을 용융제거한 공동이다. 즉, 제2도에 있어서, A가 텅스텐심선(11),B가 다아크 피복층(13)에서의 텅스텐의 분포를 표시하고 있다.

여기서, 건조의 정도와 그후의 산화알루미늄층(12)의 수분함유량과의 관계는 제4도 및 아래표에 표시한 바와같으나, 제2도에서 명백한 바와같이,수분의 함유량이 1.94중량%의 동도면(a), 1.68 중량%의 동도면(b) 및 160℃에서 소결하여, 수분 함유량이 0.01량%과 거의 완전하게 건조한 동도면(e)의 시료에서는 각도면중 c로 표시한 바와같이 산화알루미늄층(12)속에 텅스텐의 침투가 확인된 데바하여, 수분 함유량이 0.68 중량%의 동도면 (c), 0.679 중량%의 동도면(d)의 각시료에서는 이와같은 텅스텐의 침투를 전혀볼수 없었다.

그런데, 어느 결과도 각 5개씩의 측정결과의 평균을 취한 것이다.

이와같이 건조정도가 낮고, 수분 함유량이 과다한 경우에는 텅스텐이 침투하나, 수분함유량이 과소해도 마찬가지로 텅스텐의 침투를 볼수 있어, 텅스텐의 침투를 방지할려면 적당량의 수분등을 잔류시킨 상태에서 다아크 피복층(13)의 형성을 행하는 것이 바람직하다는 것을 알수 있다.

더욱 상세한 실험의 결과, 이와같은 휘발물의 잔류량은 0.5~15 중량% 정도이며, 이 범위가 되도록 건조시간들을 제어하므로서, 점조가 낮는 욕액을 사용하면서도 당해용액, 따라서 텅스텐의, 산화알루미늄층(12)속으로의 침투를 방지할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

이상, 텅스텐심선, 산화알루미늄 제1층 피복층 텅스텐 함유의 다아크 피복층을 사용해서 구성하는 경우에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

예를들면 심선으로서는, 예를들면 몰리브덴등 일반적으로 히이터에 사용되는 고융점 금속이면 임의이다. 또, 제1층 피복층도, 산화지르코늄, 산화베릴륨 또는 산화크롬과 산화티탄과의 혼합물등 일반적으로 히이터에 사용되는 주지의 여러가지의 내열절연재료를 사용할 수 있다.

일반적으로 이들재료는, 최초에는 비교적 부드럽고, 다공질성을 나타내는 경향이 있기 때문에, 종래일반적으로는 후에 400℃정도로 고온 가열하므로 인해서 코스트 상승등의 문제를 일으키고 있었으나, 본 발명에 의하면, 이와같은 고온가열에 의한 완전건조는 불필요하다.

또한, 다아크 피복층의 흑화에는 ,탄소, 티타늄, 크롬, 몰리브덴등의 다른 고융점·고복사능의 재료를 사용해도 좋으며, 이와같은 경우에도, 상술한 바와같이 제1층 피복층의 건조정도를 제어하므로서, 이들 재료의 제1층 피복층속으로 침투를 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와같이, 본 발명에 의하면, 제1층 피복층을 형성후, 이 제1층 피복층속에 0.5~1.5 중량%의 휘발몰이 잔류한 상태에서 다아크 피복층의 도포를 행하므로서, 건조공정에서의 코스트가 저감되는 동시에 저점도의 도포액을 사용할수 있기 때문에 도포두께의 불균일이 적고, 방출특성을 안정시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 내열성을 가진 도전재료로된 심선의 주면에 내열성의 절연재료를 도포하는 공정과, 이 절연재료로 이루어진 제1층 피복층속에 휘발물이 0.5~1.5 중량% 잔류하고 있는 상태에서 , 당해 제1층 피복층의 주면에 내열성을 가지며 또한 열복사능이 높은 입자를 함유한 재료를 도포하여 제2층 피복층을 형성하는 공정을 적어도 포함하는 것을 특징으로하는 다아크 히이터의 제조방법.

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