RU2104600C1 - Способ изготовления катода прямого накала - Google Patents
Способ изготовления катода прямого накала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2104600C1 RU2104600C1 RU95122476A RU95122476A RU2104600C1 RU 2104600 C1 RU2104600 C1 RU 2104600C1 RU 95122476 A RU95122476 A RU 95122476A RU 95122476 A RU95122476 A RU 95122476A RU 2104600 C1 RU2104600 C1 RU 2104600C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- hours
- ball mill
- powder
- grinding
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/04—Manufacture of electrodes or electrode systems of thermionic cathodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/13—Solid thermionic cathodes
- H01J1/20—Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment
- H01J1/28—Dispenser-type cathodes, e.g. L-cathode
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/09—Mixtures of metallic powders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/0466—Alloys based on noble metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/04—Manufacture of electrodes or electrode systems of thermionic cathodes
- H01J9/042—Manufacture, activation of the emissive part
- H01J9/047—Cathodes having impregnated bodies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
Abstract
Использование: электронная техника, в частности в технологии изготовления катодов. Сущность изобретения: способ изготовления катода прямого накала обеспечивает достижение высокой плотности тока, увеличение ожидаемого срока службы и упрощение способа изготовления катода. В способе изготовления катода порошкообразный иридий (Ir) в качестве основного ингредиента смешивают с порошкообразным церием (Ce) в качестве вспомогательного ингредиента при заданном соотношении смешиваемых ингредиентов с образованием смеси порошкообразных металлов. Смесь порошкообразных металлов подвергают механическому воздействию путем размалывания на шаровой мельнице с высоким или низким энергопотеблением, осуществляя тем самым механическое сплавление с образованием сплавленного порошка. Сплавленный порошок прессуют с образованием таблетки. Таблетку в свою очередь нагревают для удаления из нее остаточных газов. Затем проверяют рабочую характеристику таблетки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к способам изготовления катодов прямого накала для использования в трех электронных пушках, установленных в цветном кинескопе. Катод прямого накала из металлического сплава имеет высокую плотность тока, увеличенный срок службы и упрощенный способ изготовления.
Известны оксидные катоды или импрегнированные катоды, которые обычно используются в качестве источников термоэлектронной эмиссии. Однако эти катоды не только вызывают замедление мгновенного срабатывания, но и имеют короткий срок службы. Чтобы решить указанную проблему, в последние годы активно проводились исследования по замене обычных катодов катодами из сплава металлов. Катоды из сплава металлов можно изготавливать либо из разных сплавов, либо из одних и тех же металлов. Катоды из сплава иридия и церия (1) обладают лучшей рабочей характеристикой по сравнению и с упомянутыми оксидными катодами и импрегнированными катодами.
Известен способ изготовления катодов прямого накала для электронных трубок, включающий операции смешивания порошков основного ингредиента - иридия и вспомогательного ингредиента - церия и их сплавление (2). Однако в процессе плавки один металла, имеющий более низкую температуру плавления, плавится раньше, чем другой металл, имеющий более высокую температуру плавления, поэтому во время сплавления металлов происходит их испарение.
Задачей изобретения является разработка способа изготовления катода прямого накала с применением приемов порошковой металлургии без потери эмиссионного материала.
Поставленная задача решается тем, что разработан способ изготовления катода прямого накала для электронных трубок, включающий следующие операции:
смешивание порошков иридия (Ir) в качестве основного ингредиента с порошкообразным церием (Ce) в качестве вспомогательного ингредиента при заданном соотношении смешиваемых ингредиентов с образованием смеси порошкообразных металлов, приложение механического воздействия к смеси порошкообразных металлов путем размалывания на шаровой мельнице с добавлением стеариновой кислоты в качестве регулирующего процесс вещества (тем самым осуществляется механическое сплавление смеси порошкообразных металлов с образованием сплавленного порошка), прессование сплавленного порошка, формирование таблетки сплава, удаление остаточных газов из таблетки нагревом при 1300-1500oC в инертном газе или вакууме и проверку рабочей эмиттерной характеристики таблетки. При этом скорость вращения мельницы должна быть 90-700 об/мин, время вращения 10-1000 ч при массовом соотношении шариков и смеси порошков металла в пределах 50:1-150:1.
смешивание порошков иридия (Ir) в качестве основного ингредиента с порошкообразным церием (Ce) в качестве вспомогательного ингредиента при заданном соотношении смешиваемых ингредиентов с образованием смеси порошкообразных металлов, приложение механического воздействия к смеси порошкообразных металлов путем размалывания на шаровой мельнице с добавлением стеариновой кислоты в качестве регулирующего процесс вещества (тем самым осуществляется механическое сплавление смеси порошкообразных металлов с образованием сплавленного порошка), прессование сплавленного порошка, формирование таблетки сплава, удаление остаточных газов из таблетки нагревом при 1300-1500oC в инертном газе или вакууме и проверку рабочей эмиттерной характеристики таблетки. При этом скорость вращения мельницы должна быть 90-700 об/мин, время вращения 10-1000 ч при массовом соотношении шариков и смеси порошков металла в пределах 50:1-150:1.
При использовании шаровой мельницы с низким энергопотреблением скорость ее вращения может быть 90-120 об/мин в течение 100-1000 ч, а при использовании мельницы с высоким энергопотреблением скорость вращения устанавливают 300-700 об/мин в течение 10-50 ч.
Пример осуществления изобретения.
Чтобы изготовить катод прямого накала, смешивают два типа порошкообразных металлов друг с другом с образованием смеси на первом этапе. Используют 85-95 мас.% порошкообразного иридия (Ir) в качестве основного ингредиента, который смешивают с 5-15 мас.% порошкообразного церия (Ce) в качестве вспомогательного ингредиента при заданном соотношении компонентов.
Затем порошкообразный иридий и порошкообразный церий в упомянутой смеси механически сплавляют с образованием сплава на втором этапе. На этой операции механического сплавления можно использовать размалывание на шаровой мельнице с высоким энергопотреблением либо низким энергопотреблением для механического сплавления порошкообразных металлов.
В процессе размалывания на шаровой мельнице с низким энергопотреблением устанавливают относительно низкую скорость вращения шаровой мельницы, составляющую 90-120 об/мин (1,5-2 с-1) в течение 100-1000 ч. В качестве вещества, регулирующего процесс, используют стеариновую кислоту. Массовое соотношение шариков и смеси порошкообразных металлов находится в пределах 50:1-150:1.
На фиг. 1 показан вариант шаровой мельницы, используемой при размалывании с высоким энергопотреблением; на фиг. 2 - конструкция катода прямого накала.
Смесь порошкообразных металлов, поступающую после первой операции, помещают в цилиндр 1 до начала вращения помещенных в него стержней 2. В результате вращения стержней 2 множество шариков 3, находящихся в цилиндре 1, соударяются друг с другом, пересыпаясь и вращаясь. Следовательно, порошкообразная смесь иридия и церия в цилиндре 1 подвергается механическому ударному воздействию со стороны шариков 3, вследствие чего образуется сплавленный порошок. В указанном состоянии температура внутри цилиндра 1 повышается из-за соударения шариков 3.
Температуру внутри цилиндра 1 снижают с помощью охлаждающей воды, протекающей в камере охлаждения, образованной между цилиндром и рубашкой охлаждения 4, окружающей цилиндр 1. В этом случае охлаждающая вода протекает в камеру на нижней стороне рубашки 4 и вытекает из камеры на верхней стороне рубашки 4. Направление протекания охлаждающей воды показано стрелками.
При размалывании с высоким энергопотреблением на шаровой мельнице устанавливают относительно более высокую скорость вращения шаровой мельницы - 300-700 об/мин (5,0-11,7 с-1) в течение 0-50 ч. Так же, как в случае размалывания с низким энергопотреблением, в качестве вещества, регулирующего процесс, используют стеариновую кислоту. Массовое соотношение шариков и смеси порошкообразных металлов составляет 50:1-150:1.
За механическим сплавлением следует прессование. Во время прессования сплавленный порошок, поступающий с операции механического сплавления, подвергают воздействию давления 3-8 т на единицу площади, за счет чего формируется таблетка. Затем ее нагревают до 400-700oC в вакууме для удаления остаточных газов (H2O, O2).
Затем проверяют рабочую эмиттерную характеристику полученной таблетки при 1000-1500oC в вакууме.
Далее осуществляют удаление остаточного газа для придания однородного качества таблетки путем нагрева таблетки при 1300-1500oC в течение 1-500 ч в вакууме.
На фиг. 2 показан общий вид катода прямого накала, в котором использована таблетка, полученная указанным способом. Как показано на фиг. 1, 2, предлагаемый катод прямого накала имеет множество вольфрамовых проводов 5, которые выделяют тепло, кода по ним протекает ток. Вольфрамовые провода 5 пронизывают в горизонтальной плоскости таблетку 6, которая будет испускать электроны. Во время работы упомянутого катода вольфрамовые провода 5 излучают тепло, когда по ним протекает ток. Следовательно, таблетка 6 принимает тепло проводов 5 и за счет этого испускает электроны.
В изобретении катод прямого накала для электронных приборов содержит 85-95 мас.% Ir, Pt в качестве основного ингредиента в 5-15 мас.% Ce, La или Pr в качестве вспомогательного ингредиента.
Сплав Ir5Ce, полученный указанным способом, имеет температуру плавления 1900oC. Этот сплав также имеет превосходную рабочую характеристику при высоких температурах и обладает низкой работой выхода, вследствие чего имеет повышенную способность к эмиссии электронов по сравнению с любым обычным испускающим электроны материалом. В частности, ввиду превосходной рабочей характеристики сплава при высоких температурах можно увеличить срок службы катодов прямого накала.
Механическое сплавление смеси порошкообразных иридия и церия в сплавленный порошок представляет собой реакцию в твердой фазе. Катод прямого накала, полученный путем механического сплавления, имеет плотность тока примерно 7-10 А/см2 при 1400oC. Плотность тока этого катода прямого накала больше примерно на 2-5 А/см2, чем плотность тока любых известных катодов прямого накала, изготовленных обычным способом электродуговой плавки. При повышенной плотности тока предлагаемый катод прямого накала обладает превосходной рабочей характеристикой.
Claims (3)
1. Способ изготовления катода прямого накала для электронных трубок, включающий смешивание порошков металлов основного ингредиента иридия и вспомогательного ингредиента церия при заданном соотношении и их сплавление, отличающийся тем, что после смешивания прошков металлов к смеси прикладывают механическое воздействие путем размалывания на шаровой мельнице до образования сплавленного порошка при частоте вращения 90 700 мин-1 в течение 10 - 1000 ч с использованием стеариновой кислоты в качестве регулирующего процесс вещества и при массовом соотношении шариков и смеси порошков металлов 50 150 1, прессуют порошок, формируют таблетку сплава, удаляют остаточные газы из таблетки нагревом ее до 1300 1500oС в течение 1 500 ч в атмосфере инертного газа или в вакууме и проверяют рабочую эмиттерную характеристику таблетки.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что размалывание смеси порошка осуществляют на шаровой мельнице с низким энергопотреблением при частоте вращения 90 120 мин-1 в течение 100 1000 ч.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что размалывание смеси порошков осуществляют на шаровой мельнице с высоким энергопотреблением при частоте вращения 300 700 мин-1 в течение 10 50 ч.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR94-38126 | 1994-12-28 | ||
KR1019940038126A KR100338035B1 (ko) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 직열형음극및그제조방법 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96121013/09A Division RU2160942C2 (ru) | 1994-12-28 | 1995-12-27 | Катод прямого накала |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95122476A RU95122476A (ru) | 1997-12-20 |
RU2104600C1 true RU2104600C1 (ru) | 1998-02-10 |
Family
ID=19404423
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95122476A RU2104600C1 (ru) | 1994-12-28 | 1995-12-27 | Способ изготовления катода прямого накала |
RU96121013/09A RU2160942C2 (ru) | 1994-12-28 | 1995-12-27 | Катод прямого накала |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96121013/09A RU2160942C2 (ru) | 1994-12-28 | 1995-12-27 | Катод прямого накала |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5773922A (ru) |
EP (1) | EP0720195A1 (ru) |
JP (1) | JP2818566B2 (ru) |
KR (1) | KR100338035B1 (ru) |
CN (1) | CN1052105C (ru) |
HU (1) | HU220471B1 (ru) |
MY (1) | MY112496A (ru) |
RU (2) | RU2104600C1 (ru) |
TW (1) | TW301008B (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2639719C1 (ru) * | 2016-11-29 | 2017-12-22 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Способ изготовления композитного катодного материала |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5407633A (en) * | 1994-03-15 | 1995-04-18 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing a dispenser cathode |
UA28129C2 (ru) * | 1998-10-05 | 2000-10-16 | Товариство З Обмеженою Відповідальністю "Нікос-Еко" | Материал для катода электронных приборов |
US7217386B2 (en) * | 2004-08-02 | 2007-05-15 | The Regents Of The University Of California | Preparation of nanocomposites of alumina and titania |
JP6285254B2 (ja) * | 2014-04-02 | 2018-02-28 | 大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構 | 電子ビーム生成用カソード部材およびその製造方法 |
US10615599B2 (en) * | 2018-07-12 | 2020-04-07 | John Bennett | Efficient low-voltage grid for a cathode |
US10566168B1 (en) | 2018-08-10 | 2020-02-18 | John Bennett | Low voltage electron transparent pellicle |
JP6922054B2 (ja) * | 2019-09-02 | 2021-08-18 | 株式会社コベルコ科研 | 電子ビーム生成用カソード部材およびその製造方法 |
JP6761522B1 (ja) | 2019-09-02 | 2020-09-23 | 株式会社コベルコ科研 | 電子ビーム生成用カソード部材およびその製造方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB159789A (en) * | 1920-03-31 | 1921-03-10 | Schneider & Cie | Improved apparatus for distributing the combustible fluid and air in explosion engines |
US1689338A (en) * | 1921-11-19 | 1928-10-30 | Western Electric Co | Electron-discharge device |
GB1137124A (en) * | 1964-12-23 | 1968-12-18 | Nat Res Dev | Thermionic electron emitter |
US3766423A (en) * | 1971-12-03 | 1973-10-16 | Itt | Integral emissive electrode |
US3877930A (en) * | 1973-01-29 | 1975-04-15 | Int Nickel Co | Organic interdispersion cold bonding control agents for use in mechanical alloying |
GB1591789A (en) * | 1977-10-06 | 1981-06-24 | Emi Varian Ltd | Electron emitter |
US4417173A (en) * | 1980-12-09 | 1983-11-22 | E M I-Varian Limited | Thermionic electron emitters and methods of making them |
EP0143222B1 (de) * | 1983-09-30 | 1987-11-11 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. | Glühkathode mit hohem Emissionsvermögen für eine Elektronenröhre und Verfahren zu deren Herstellung |
US4808137A (en) * | 1988-05-31 | 1989-02-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Method of making a cathode from tungsten and iridium powders using a bariumaluminoiridiate as the impregnant |
JPH0364827A (ja) * | 1989-08-02 | 1991-03-20 | Mitsubishi Electric Corp | 電子管用陰極の製法 |
DE4026298A1 (de) * | 1990-08-20 | 1992-02-27 | Siemens Ag | Roentgenroehre mit einem elektronenemitter |
US5007874A (en) * | 1990-10-15 | 1991-04-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Method of making a cathode from tungsten and iridium powders using a reaction product from reacting a group III A metal with barium peroxide as an impregnant |
US5407633A (en) * | 1994-03-15 | 1995-04-18 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing a dispenser cathode |
DE19521724A1 (de) * | 1994-06-22 | 1996-01-04 | Siemens Ag | Verfahren zur Herstellung einer Glühkathode für eine Elektronenröhre |
-
1994
- 1994-12-28 KR KR1019940038126A patent/KR100338035B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-11-07 TW TW084111808A patent/TW301008B/zh active
- 1995-11-30 US US08/565,545 patent/US5773922A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-04 CN CN95120217A patent/CN1052105C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-04 JP JP31539295A patent/JP2818566B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-21 EP EP95309385A patent/EP0720195A1/en not_active Withdrawn
- 1995-12-22 HU HU9503761A patent/HU220471B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1995-12-27 RU RU95122476A patent/RU2104600C1/ru active
- 1995-12-27 RU RU96121013/09A patent/RU2160942C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1995-12-28 MY MYPI95004145A patent/MY112496A/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2639719C1 (ru) * | 2016-11-29 | 2017-12-22 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Способ изготовления композитного катодного материала |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08255564A (ja) | 1996-10-01 |
CN1052105C (zh) | 2000-05-03 |
EP0720195A1 (en) | 1996-07-03 |
CN1132402A (zh) | 1996-10-02 |
TW301008B (ru) | 1997-03-21 |
HUT74343A (en) | 1996-12-30 |
RU2160942C2 (ru) | 2000-12-20 |
JP2818566B2 (ja) | 1998-10-30 |
KR100338035B1 (ko) | 2002-11-23 |
US5773922A (en) | 1998-06-30 |
KR960025916A (ko) | 1996-07-20 |
MY112496A (en) | 2001-06-30 |
HU9503761D0 (en) | 1996-02-28 |
HU220471B1 (hu) | 2002-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4032301A (en) | Composite metal as a contact material for vacuum switches | |
US3911309A (en) | Electrode comprising a porous sintered body | |
RU2104600C1 (ru) | Способ изготовления катода прямого накала | |
US5874805A (en) | Electrode structure including a rod comprising refractory metal and having a greater thermal conductivity material | |
US5774780A (en) | Process for production of a shaped part | |
JP3848677B2 (ja) | ディスペンサ陰極およびディスペンサ陰極の製造方法 | |
JP2020521294A (ja) | 陰極材料 | |
RU95122476A (ru) | Катод прямого накала и способ его изготовления | |
JPH0850849A (ja) | 陰極部材およびそれを用いた電子管 | |
US4109058A (en) | X-ray tube anode with alloyed surface and method of making the same | |
US4095977A (en) | Material for making electrical contacts, process for making materials, and contacts made with the material | |
US5679130A (en) | Hydrogen occluded alloy and process for producing such | |
US4220891A (en) | Directly heated cathode for electron tube | |
US5266414A (en) | Solid solution matrix cathode | |
US2189756A (en) | Molybdenum composition | |
US3718831A (en) | Cavity pellet emissive electrode | |
JP3216579B2 (ja) | 陰極部材の製造方法およびこの陰極部材を用いた電子管 | |
US2189755A (en) | Metal composition | |
US3105290A (en) | Cathode for electron discharge device | |
JP2001006521A (ja) | カソード構体およびカラーブラウン管 | |
US2899299A (en) | Method of manufacturing sintered | |
US1731244A (en) | Electron-emitting material and method of making the same | |
US4011053A (en) | Electrical contact material and process | |
JP2912427B2 (ja) | 水素吸蔵合金粉末の製造方法とNi―水素電池用陰極 | |
JP2002140999A (ja) | ドープ酸化物陰極を具えた陰極線管 |