PL17145B1 - Katoda zarowa do lamp katodowych. - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy katody zarowej, a w szczególnosci materialu odpowiedniego aa rdzen katody zarowej, pokrytej tlenka¬ mi wapniowców, wysylaj acemi elektrony.Dotychczas uwazano za konieczne sto¬ sowanie jako rdzenia katody, pokrytej tlen¬ kiem wapniowca, wysylajacym elektrony, wlókna z platyny lub ze stopu platyno-ary- dowego, poniewaz tylko te metale nie two¬ rza w wyzszej temperaturze zwiazków z tlenkami wapniowców.Jednym z warunków, którym musi od¬ powiadac materjal rdzenia katody, jest, ze materjal ten nie powinien z .powloka wysy¬ lajaca elektrony wchodzic w reakcje, mo¬ gaca zniweczyc jej zdolnosc emisyjna; dru¬ gim nieodzownym warunkiem jest wielka opornosc wlasciwa materjalu rdzenia. Ko¬ niecznosc stosowania na rdzen materjalu o wielkiej opornosci wlasciwej wyplywa stad, ze katody wszystkich lamp katodowych sa stosunkowo malych rozmiarów. Aby za- pewnie niezbedna emisje elektronów z ka¬ tody dlugosci tylko 2 do 3 cm, konieczne jest, zeby moc stracona na katodzie Pr by¬ la duza. Aby wiec przy oigraniczonem zu¬ zyciu pradu osiagnac dostateczne zuzycie mocy, opornosc r oczywiscie musi byc duza.Pozadane jest równiez, zeby powierzch¬ nia, wysylajaca elektrony, byla duza, po¬ niewaz jednak powoduje to zastosowanie drutu o znacznej srednicy, rzecz wiec oczy¬ wista, ze uzyty materjal musi wykazywac duza opornosc wlasqwa.lima wlasciwoscia, wymagana od mate- * W^zyrtralo£6*na Rozciaganie przy 1000°C i dostateczna ciagliwosc, aby uiraioizliwic wy¬ ciaganie wlókna o srednicy nie przewyz¬ szajacej 0,25 nim.Zaden metal, z mozliwym wyjatkiem platyny, ani zaden z dotychczas uzywanych stopów, z wyjatkiem stopu platynoi-irydo- wego, nie odpowiadal wszystkim wymienio¬ nym warunkom* Glównym celem wynalazku jest wiec o- trzymanie stopiu, zastepujacego platyne lub platyno-iryd i dajacego sie wytwarzac o ; wiele taniej.Badania nad stopami róznych metali do¬ prowadzily do odkrycia, ze jedynie stopy metali z igrupy zelaza odpowiadaja wszyst¬ kim warunkom wymienionym poprzednio, lecz metale te w stan'e czvstym nie daja wyników zupelnie zadowalajacych.Wynalazek polega na wytworzeniu rdzenia katody zarowei pokrytej zwiazka¬ mi, zdolnemi do wysylania elektronów, ze stopu niklu albo niklu i kobaltu z chromem, manganem lub krzemem albo tez z zelazo- tytanem, zelazowanadem, zelazochromem, zelazomanganem lub zelazokrzemem.Najodpowiedniejszym okazal sie stop, skladajacy sie z niklu, kobaltu i zelazolyta- niu, które stapiano w róznych stosunkach ilo¬ sciowych z wynikiem prawie jednakowo za¬ dowalajacym. Stosowano stopy, zawieraja¬ ce Ni i Co od 80 do 95%, przyczem zawar¬ tosc niklu wahala sie w granicach od 95% do 5%1 zas zawartosc Co — od 5% doi 95%.Stop Ni—Co wykazuje dtoza opornosc wla¬ sciwa i jest. mniej wrazliwy na dzialania chemiczne powloki tlenkowej, niz którykol¬ wiek z tych dwu metali, uzyty zosobna. Po¬ zostale skladniki stopu stanowia metale, nadajace stopowi Ni—Co kowalnosc i usu¬ wajace ze stopu tlenki. A zatem stosuje sie 5 do 20% Fe—Ti, Vo^Fe, Si—Fe, albo Cr—Fe.Stop, dajacy wyniki szczególnie zado¬ walajace, mozna otrzymac laczac: 80 czesci niklu 20 ,, kobaltu 7l/2 „ zelaza 2% „ tytanu, przyczem zelazo i tytan stosuje sie w po¬ staci stopu zelazotytanowego.Kobalt mozna pominac i otrzymac stop o zadowalajacych wlasciwosciach, stosujac: 90 czesci niklu 7V2 ,, zelaza 2% „ tytanu.Sposób otrzymywania któregokolwiek z tych stopów jest zasadniczo nastepujacy.Wyzej wymienione ilosci niklu i zelazo- tytanu, a w pewnych przypadkach i kobal¬ tu, stapia sie w piecu elektrycznym bez do¬ stepu tlenu. Po skonczonem stapianiu, przed samem zlewaniem dodaje sie do sto¬ pu niewielka ilosc magnezu i glinu jako srodków odtleniajacych. Stop zelazotyta- nowy równiez dziala jako czynnik odmienia¬ jacy.Odlana gaske kuje sie w temperaturze okolo 750°C, Doswiadczenia wykazaly, ze temperatura podczas kucia, która wywiera znaczny wplyw na czasteczkowa budowe gotowego wlókna, nie powinna znacznie przewyzszac 600°C, Przy powtórnem kuciu nadaje sie gasc£ wymiary odpowiednie do walcowania i ku¬ cia w formach, przy tym ostatnim zas za¬ biegu srednica gaski zostaje zmniejszona do 1,25 mm.Podczas walcowania i kucia w formach nalezy materjal odpuszczac po kazdym za¬ biegu.Nastepnie drut o srednicy 1,25 mm zo¬ staje wyciagniety do zadanych rozmiarów przez matryce djamentowe o coraz to mniej¬ szej srednicy oiczka. Okazalo sie, ze odpu¬ szczanie jest niedopuszczalne z chwila osia* gniecia srednicy 0,25 nim.Wykonczone wlókna wykazuja opornozc — 2 —wlasciwa ckolo 2,5 Q mm2/m, gdy opornosc wlasciwa 10% stojpu platynoirydowego wy¬ nosi 1,4S mm2/m. Ta cecha charakterystycz¬ na stanowi powazna zalete, poniewaz w praktyce pozwala na wykonanie katody o rdzeniu wedlug wynalazku, wykazujacej te samie wlasciwosci elektryczne i emisyjne, co i katoda danych wymiarów, wykonana ze stopu platynoirydowego, lecz posiadajacej dwukrotnie wiekszy przekrój.Wielka opornosc wlasciwa daje dalsza korzysc, polegajaca na tern, ze wlókna, zaopatrzone w powloke tlenków, mozna wykonac jako wykazujace zadana zalez¬ nosc miedzy napieciem a pradem, czego nie mozna osiagnac przy uzyciu stopu pla¬ tynoirydowego. Naprzyklad z nowego sto^ pu mozna zrobic wlókno dlugosci 1,9 cm, które osiaga odpowiednia temperature przy 3 woltach i 0,6 amp. Ta cecha umozliwia zastapienie wlókna wolframowego, powle¬ czonego torem w lampach odbiorczych, wlóknami zaopatrzonemi w powloke tlen¬ kowa.Nowe stopy wykazuja na zimno wysoka wytrzymalosc na rozciaganie; nierzadko zdarza sie wytrzymalosc powyzej 5000 kg/cm2. Uzycie malerjalu o tak wielkiej wytrzymalosci zmniejsza mozliwosc prze¬ rwania sie wlókna podczas wyrobu.Wlókna, wykonane z któregokolwiek z tych stopów niklowych, wykazuja te cenna zalete, iz przy ogrzewaniu do 1000°C przed zerwaniem sie wydluzaja sie o 10 do 12%.Takie wydluzenie przy ogrzewaniu pozwa¬ la uniknac koniecznosci stosowania sprezy¬ stej podpory, majacej zapobiegac zwisaniu, spowodowanemu rozsizerzalnoscia cieplna.Z tego powodu nitka z nowego stopu bedzie niemikrofoniczna, jezeli w temperaturze n boczej bedzie dostatecznie rozciagnieta pod dzialaniem sprezyn. A zatem granice wy- ciagniecia sprezyny powinny byc nie mniejsze od rozszerzalnosci cieplnej wlók¬ na, a wiec nie przewyzszajaice 10% dlugo- sd wlókna.' Nowego stopu mozna uzyc równiez do pokrywania wlókien niexdpowiednich jako bezposredniego podloza dla tlenków* wysy¬ lajacych elektrony, przyczem stop ten slu¬ zy do zabezpieczenia tlenków od szkodli¬ wego wplywu metalu rdzenia wlókna. W tym celu drut z nieodpowiedniego materja- lu mozna pokryc plaszczem ze stopu we¬ dlug wynalazku, poczem dopiero wyciagnac go i wywalcowac do zadanych wymia¬ rów.Zaopatrywanie w powloki tlenkowe wló¬ kien z któregokolwiek z opisanych stopów albo wlókien, powleczonych uprzednio czy¬ stym kobaltem, nie wymaga specjalnych sposobów, jednakze zaleca sie stosowanie jako najodpowiedniejszej mieszaniny we¬ glanów baru i strontu, zawieszonych w al¬ koholu etylowym.Zgodnie z wynalazkiem do wyrobu wló¬ kien wysylajacych elektrony mozna rów¬ niez stosowac stopy o duzej opornosci, zna¬ ne .pod nazwami handlowemi nichromu, chromelu karmy,, które zawieraja nikiel i chrom albo zelazochrom. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Katoda zarowa do lamp katodo¬ wych, pokryta zwiazkami o wielkiej zdol¬ nosci wysylania elektronów, znamienna tern, ze jest wykonana ze stopu, skladaja¬ cego sie z niklu i krzemu, chromu, manga¬ nu, zelazotytanu, zelazowanadu, zelazo¬ krzemu, zelazochromu lub zelazomanganu.
2. 2. Katoda wedlug zastrz. 1, znamien¬ na tern, ze stop powyzszy zawiera takze i kobalt.
3. 3. Katoda wedlug zastrz. 2, znamien¬ na tern, ze sie sklada z 80 czesci niklu, 20 czesci kobaltu, 7Vfe czesci zelaza oraz 2% czesci1 tytanu.
4. 4. Katodla wedlug zastrz. 1 — 3, zna¬ mienna tern, ze wysylajaca elektrony po¬ wloka jej sklada sie z tlenku barowego' i strontowego. — " 3 -
5. 5. Sposób wyrobu katody zarowej we¬ dlug zasrtrz, 1 lub 4, znamienny tern, ze po¬ lega on na przekuwaniu bloku ze stopu ni¬ klowego w temperaturze okolo 750°C, wal¬ cowaniu go i wyciaganiu na drut przez ma¬ tryce oczkowe, wyciaganiu drutu do wymia¬ rów wlókna katody, ksztaltowaniu go. i po¬ krywaniu powloka zwiazku, wysylajacego elektrony. W e s ti n g li o u s e E 1 e c t r i c & Ma n u f a c t u r i n g C o m p a n y. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy, Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa, PL