PL19274B1 - Sposób wyrobu katod tlenkowych do lamp katodowych. - Google Patents

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wyrobu katod tlenkowych do lamp katodo¬ wych.Jedna z grup dotychczas znanych spo¬ sobów wyrobu tych katod obejmuje te me¬ tody, przy których w rózny sposób, stosow¬ nie do wlasciwosci kazdej z nich, osadza sie na powierzchni metalowego rdzenia ka¬ tody tlenkowej tlenki metali ziem alkalicz¬ nych wzglednie takie sole tych metali, któ¬ re przy ogrzaniu daja tlenki, jak np. wegla¬ ny lub azotany metali ziem alkalicznych; tak wykonany rdzen kat<|fly umieszcza sie na slupku w bance lar^py katodowej, gdzie poddaje sie katode datS^jjj^bróbce.Katody tlenkowe,' sporzadzone wedlug tych metod, nie odpowiadaja stawianym wymaganiom. Pewnosc ich dzialania nie jest zadowalajaca, poniewaz warstwa tlen¬ kowa nie jest dostatecznie jednolita oraz nie przywiera dosc mocno do rdzenia i od¬ pada w niektórych miejscach.Daleko lepsze wyniki otrzymac mozna zapomoca tych sposobów, przy których spo¬ rzadza sie warstwe tlenkowa, wytwarzajac na powierzchni rdzenia katody warstwe metalu ziem alkalicznych, np. droga osadza¬ nia pary takiego metalu, i utleniajac nastep¬ nie te warstwe.Pierwszy sporzadzal ta metoda katody tlenkowe F. Horton (1908), osadzajac na rdzeniu katody pare wapnia i utleniajac o-sadzony wapn metaliczny zapomoca suche¬ go powietrza. Przy nowszych sposobach, o- p i er a jacy eh sie na metodzie Hortona, utle¬ nianie metalu ziem alkalicznych przepro¬ wadza sie na koszt tlenu zawartego w tlen¬ ku metali, np/ tlenku wolframowego, który uprzednio wytwarza sie na rdzeniu katody Przy jednym z tych sposobów warstwe tlen¬ ku, powlekajaca rdzen, a przeznaczona do utleniania metalu ziem alkalicznych, wy¬ twarza sie droga czesciowego utlenienia sa¬ mej powierzchni rdzenia. Rdzen metalowy utleniony na powierzchni dziala nastepnie przy zetknieciu sie t parami metalu ziem alkalicznych w ten sposób, ze powlekajaca go warstwa tlenku, np. tlenku wolframowe¬ go, redukuje sie pod wplywem metalu ziem alkalicznych na metaliczny wolfram, a rów noczesnie wytwarza sie tlenek metalu ziem alkalicznych.Duza wada tego sposobu polega jednak na tern, ze proces utleniania powierzchni metalowego rdzenia moze siegnac za glebo¬ ko, co znacznie zmniejsza wytrzymalosc katody, zwlaszcza przy uzyciu bardzo cien¬ kich drutów wolframowych. Czas trwania katody w ten sposób sporzadzonej skraca sie znacznie wskutek szkodliwego utlenie¬ nia.Wady te stara sie usunac metoda, przy której rdzen katody jest wykonany ze szlachetnego metalu, np. platyny, i powle¬ czony galwanicznie latwo utleniajacym sie metalem, np. miedzia. Podczas reakcji po¬ miedzy wytworzonym na powierzchni rdze¬ nia tlenkiem miedzi a osiadajacym na nim metalem ziem alkalicznych powstaje tlenek metalu ziem alkalicznych i metaliczna miedz. W czasie pracy katody tego rodzaju temperatura jej jest tak wysoka, ze zredu¬ kowana miedz metaliczna paruje, porywajac ze soba mniejsze lub wieksze czasteczki czynnej warstwy, na skutek czego zostaje zniszczona jednolita struktura tejze war¬ stwy, a przez to skraca sie czas trwania ka¬ tody.Dalsza wada tego sposobu ujawnia sie w tern, ze metal ziem alkalicznych, osiada¬ jacy w nadmiarze na metalowym rdzeniu katody, tworzy stop ze szlachetnym meta¬ lem, z którego Wykonany jest rdzen katody, co jest niepozadane, gdyz utworzenie sie stopu wplywa niekorzystnie na mechanicz¬ ne wlasnosci rdzenia: staje sie on niezwy¬ kle kruchy. Te ostatnia wade starano sie u- sunac, wykonywajac rdzen katody z takich metali, które z metalami ziem alkalicznych nie tworza stopów, a wiec np. z wolframu lub molibdenu, i umieszczajac pomiedzy rdzeniem a warstwa miedzi warstwe ochron¬ na ze szlachetnego metalu, np. platyny, ce¬ lem zabezpieczenia rdzenia przed szkodli- wem utlenieniem przy utlenianiu warstwy miedzianej. Ale i ten zmodyfikowany spo¬ sób nie usuwa wad spowodowanych paro¬ waniem miedzi.Z patentu austrjackiego Nr 119779 zna¬ ny jest sposób wyrobu katod tlenkowych, pozbawiony wszystkich wad wymienionych wyzej metod. Wedlug niego na rdzeniu ka¬ tody, wykonanym z dowolnego metalu, o- sadza sie warstwe tlenków metali trudno- topliwych, nie tworzacych stopów z meta¬ lami ziem alkalicznych, np. wolframu lub molibdenu, zanurzajac metalowy /rdzen w roztworze takich polaczen wolframu lub molibdenu, które przy ogrzaniu daja tlenki tych metali, i nastepnie ogrzewajac ten rdzen az do utworzenia sie tlenków meta¬ li trudnotopliwych. Rdzen katody nie do¬ znaje przytem zadnych zmian, gdyz ogrza¬ nie celem rozlozenia zwiazków, znajduja¬ cych sie na jego powierzchni, odbywa sie przy zupelnem wykluczeniu obecnosci tle¬ nu, np. w chemicznie obojetnej atmosferze azotu. Wytworzone na powierzchni rdzenia tlenki wolframu wzglednie molibdenu redu¬ kuja sie nastepnie pod dzialaniem pary metalu ziem alkalicznych na metaliczny wolfram wzglednie molibden; metale te w temperaturze pracy katody posiadaja tylko "bardzo niewielka daznosc do parowania. — 2 —Dalsza zaleta tego sposobu lezy w tern, ze uzyskuje sie przy nim rdzen powleczony warstwa takich metali, jak wolfram i mo¬ libden, które najlepiej sie do tych celów na¬ daja, gdyz z jednej strony posiadaja wy¬ soki punkt topliwosci, z drugiej zas nie two¬ rza stopów z metalami ziem alkalicznych.Sporzadzonemi wedlug tego sposobu kato¬ dami osiagnieto bardzo dobre wyniki, jed¬ nakowoz wytworzenie warstwy tlenków wolframu wzglednie molibdenu wymaga bardzo dokladnego wykonania pracy, gdyz tylko w tym przypadku warstwa tlenków przywiera mocno do rdzenia katody.W przeciwstawieniu do tej metody moz¬ na przy pomocy sposobu wedlug niniejsze¬ go wynalazku bez ogrzewania do wysokiej temperatury i bez szczególnej starannosci wytworzyc na metalu sluzacym za rdzen katody powloki z tlenków trudnotopliwych metali, zwlaszcza z jednego lub kilku tlen¬ ków wolframu wzglednie z jednego lub kil¬ ku tlenków molibdenu. Powloka trzyma sie na rdzeniu bez zarzutu, moze byc nadzwy¬ czaj szybko wytworzona i posiada wymaga¬ na zupelna jednolitosc budowy.Sposób niniejszy polega na tern, ze tlen¬ ki wolframu wzglednie molibdenu, tworza¬ ce powloke, wydziela sie droga elektrolizy z odpowiednio dobranych roztworów zwiaz¬ ków wolframowych wzglednie molibdeno wych; metalowy rdzen katody zanurza sie w tym roztworze i wlacza w obwód pradu jako elektrode ujemna. Do wykonania tego sposobu na j odpowiedniejszemi okazaly sie roztwory ortowolframianów wzglednie or- tomolibdenianów rozmaitych kwasów wol¬ framowych wzglednie molibdenowych.Mozna np. uzyc z dobrym skutkiem roztwo¬ ru wodnego soli kwasu wolframowego o skladzie H2W±01S lub tez zakwaszonego kwasem solnym albo siarkowym wodnego roztworu ortomolibdenianu sodowego o skladzie Na2Mo04.Przy elektrolizie tych roztworów na rdzeniu metalowym, wlaczonym jako elek¬ troda ujemna, powstaje w krótkim czasie barwna powloka, zlozona z jednego lub kilku tlenków wolframu wzglednie z jed¬ nego lub kilku tlenków molibdenu. Powlo¬ ka trzyma sie na rdzeniu tak mocno, ze nie odpada podczas pózniejszej obróbki. Dla¬ tego tez mozna uskuteczniac powlekanie rdzenia katody wymienionemi tlenkami przed umieszczeniem katody na slupku lampy katodowej. Po wykonaniu powloki z tlenków rdzen katody umocowuje sie na slupku i umieszcza w bance lampy; dalsze czynnosci sluzace do wyrobu katody tlen¬ kowej przeprowadza sie w znany sposób wewnatrz banki lampy katodowej, wytwa¬ rzajac w niej pare metalu ziem alkalicz¬ nych, przyczem metal ten osiada na kato¬ dzie, utleniajac sie na tlenek metalu ziem alkalicznych na koszt tlenu zawartego w tlenkach metali trudnotopliwych, pokrywa¬ jacych rdzen katody. Po ukonczeniu tego procesu ogrzewa sie katode do kilkuset stopni ponad temperature jej pracy (np. do 1500°C), azeby zapewnic dobre przyle¬ ganie wytworzonej warstwy tlenków meta¬ li ziem alkalicznych do rdzenia katody.Na rdzenie katod, wykonanych w ten sposób, uzywa sie zwykle wolframu lub mo¬ libdenu, jednakze metoda ta umozliwia u- zycie w tym celu takze innych metali. Po¬ wloke z tlenku wolframowego wzglednie molibdenowego mozna wytworzyc na rdze¬ niu katody nadzwyczaj szybko, niemal w jednej chwili, i bez szczególnych trudnosci.Powloka ta przylega do rdzenia bez zarzu¬ tu, nie odpada przy dalszej obróbce, a dzie¬ ki swej jednolitosci zapewnia dlugi czas trwania katody.Sporzadzone wedlug tego sposobu ka¬ tody tlenkowe odznaczaja sie wybitna i zawsze jednakowa emisja. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wyrobu katod tlenkowych do lamp katodowych zapomoca pary meta- — 3 —li ziem alkalicznych, przy którym na meta¬ lowym rdzeniu katody przed osadzeniem na nim pary metali ziem alkalicznych wy¬ twarza sie powloke z tlenków metali trud- notopliwych, nietworzacych stopów z me¬ talami ziem alkalicznych, zwlaszcza z jed¬ nego lub kilku tlenków wolframu wzglednie z jednego lub kilku tlenków molibdenu, znamienny tern, ze tlenki, tworzace powlo¬ ke, wydziela sie droga elektrolizy na me¬ talowym rdzeniu katody, zanurzonym w roztworze róznych kwasów wolframowych wzglednie molibdenowych lub ortowolfra- mianów wzglednie ortomolibdenianów i wlaczonym w obwód pradu jako elektroda ujemna.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze do wytworzenia warstwy tlenkowej uzywa sie wodnego roztworu ortowolfra- mianów wzglednie ortomolibdenianów me¬ tali alkalicznych, np. ortomolibdenianu so¬ dowego iVa2Afo04. Egyesiilt Izzólampa es Villamossagi re s z ve nyt ar s a s a g Zastepca: Dr. techn. A. Bolland, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL