RU2643524C1 - Method of manufacturing material for composite thermocatod - Google Patents

Method of manufacturing material for composite thermocatod Download PDF

Info

Publication number
RU2643524C1
RU2643524C1 RU2017100234A RU2017100234A RU2643524C1 RU 2643524 C1 RU2643524 C1 RU 2643524C1 RU 2017100234 A RU2017100234 A RU 2017100234A RU 2017100234 A RU2017100234 A RU 2017100234A RU 2643524 C1 RU2643524 C1 RU 2643524C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
porous
carbonyl nickel
temperature
composite
manufacturing
Prior art date
Application number
RU2017100234A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Адыгеевич Созаев
Артур Рубенович Манукянц
Павел Константинович Коротков
Юрий Надирович Касумов
Ольга Викторовна Гудиева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ)
Priority to RU2017100234A priority Critical patent/RU2643524C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2643524C1 publication Critical patent/RU2643524C1/en

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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: method involves filling the porous matrix with an emitting composition. As the porous matrix, a carbonyl nickel strip is used, and as an emitting composition, the Sn-Ba alloy, in the following component ratio (in wt %): Ba is 0.1-0.6, Sn is the rest, which are placed in a vacuum, then heated to a temperature of 400-650°C and filling with this melt the porous carbonyl nickel tape, followed by cooling.
EFFECT: invention makes it possible to simplify the manufacturing process of the material, to increase the durability.
2 ex, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для получения материала для композиционных термокатодов.The invention relates to electronic equipment and can be used to obtain material for composite thermal cathodes.

Известен способ изготовления термокатода электронного прибора, включающий формирование пористой губки из тугоплавких металлов, введение в поры губки эмиссионно-активного вещества (см. патент РФ №2079922, МПК6 H01J 9/04, H01J 1/28).A known method of manufacturing a thermal cathode of an electronic device, comprising forming a porous sponge from refractory metals, introducing an emissive active substance into the pore sponges (see RF patent No. 2079922, IPC 6 H01J 9/04, H01J 1/28).

Недостатками аналога являются сложность изготовления, неконтролируемость процессов смачивания и несмачивания.The disadvantages of the analogue are the complexity of manufacturing, uncontrolled wetting and non-wetting processes.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ изготовления металлопористого термокатода, включающий заполнение пористой матрицы эмиттирующим составом (см. патент №2172997, МПК7 H01J 1/15, H01J 9/04, опубл. 27.08.2001).Closest to the claimed technical solution is a method of manufacturing a metal-porous thermocathode, comprising filling a porous matrix with an emitting composition (see patent No. 2172997, IPC 7 H01J 1/15, H01J 9/04, publ. 08/27/2001).

Недостатками прототипа являются сложность процесса изготовления материала, высокая температура процесса, высокая степень окисляемости керна при его изготовлении на воздухе.The disadvantages of the prototype are the complexity of the manufacturing process of the material, the high temperature of the process, a high degree of oxidizability of the core in its manufacture in air.

Задачей технического решения является упрощение процесса изготовления материала, снижение температуры и степени окисляемости, формирование более низкой работы выхода композиционного материала для термокатода, а также повышение долговечности и снижение себестоимости.The objective of the technical solution is to simplify the manufacturing process of the material, reduce the temperature and oxidation state, form a lower work function of the composite material for the thermal cathode, as well as increase durability and reduce costs.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления материала для композиционного термокатода, включающем заполнение пористой матрицы эмиттирующим составом, согласно изобретению, в качестве пористой матрицы используют ленту карбонильного никеля, а в качестве эмиттирующего состава сплав Sn-Ba, в следующем соотношении компонентов (в мас. %): Ва - 0,1-0,6, Sn - остальное, которые помещают в вакуум, затем нагревают до температуры 400-650°С и этим расплавом заполняют пористую ленту карбонильного никеля, после чего производят охлаждение.The technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing a material for a composite thermal cathode, comprising filling a porous matrix with an emitting composition according to the invention, carbonyl nickel tape is used as a porous matrix, and Sn-Ba alloy is used as an emitting composition in the following ratio of components (in wt. .%): Ва - 0.1-0.6, Sn - the rest, which is placed in a vacuum, then heated to a temperature of 400-650 ° C and this porous carbonyl nickel tape is filled with this melt, after which cooling is performed.

Данный способ позволит упростить процесс изготовления материала, снизить температуру, степень окисляемости и работу выхода композиционного материала для термокатода, повысить долговечность и снизить себестоимость.This method will simplify the manufacturing process of the material, reduce the temperature, the degree of oxidation and the work function of the composite material for the thermal cathode, increase durability and reduce costs.

При содержании Ва меньше 0,1 мас. % получают слабый сегрегационный эффект и снижения работы выхода электрона не происходит, а при содержании Ва больше 0,6 мас. % повышаются температура расплава и степень окисляемости.When the content of Ba is less than 0.1 wt. % get a weak segregation effect and the electron work function does not decrease, and when the Ba content is more than 0.6 wt. % increase the temperature of the melt and the degree of oxidation.

Сущность способа поясняется графиком, на котором представлены кривые политерм углов смачивания карбонильного никеля расплавами Sn-Ba, полученные экспериментально.The essence of the method is illustrated in the graph, which shows the curves of the polytherms of the contact angles of carbonyl nickel with Sn-Ba melts, obtained experimentally.

Способ изготовления материала для композиционного термокатода осуществляли следующим образом.A method of manufacturing a material for a composite thermal cathode was carried out as follows.

Для изготовления материала для композиционного термокатода использовали ленту карбонильного никеля пористостью 30%-40%, которую вместе со сплавом Sn-Ba размещали в высоковакуумной установке. При давлении 10-2 Па и нагреве сплава следующего состава: Ва - 0,1-0,6, Sn - остальное, через капилляр полученный расплав подавали на карбонильную никелевую ленту. При дальнейшем повышении температуры выше порога смачивания от 400°С до 650°С расплавом смачивали и пропитывали пористую ленту карбонильного никеля. Атомы поверхностно-активных добавок Ва за счет поверхностной сегрегации концентрировались на поверхности ленты и формировали более низкую работу выхода электрона из композиционного материала термокатода. Далее композиционный материал охлаждали и использовали для изготовления термокатодов.To fabricate the material for the composite thermal cathode, a carbonyl nickel tape with a porosity of 30% -40% was used, which, together with the Sn-Ba alloy, was placed in a high-vacuum installation. At a pressure of 10 -2 Pa and heating of the alloy of the following composition: Ba - 0.1-0.6, Sn - the rest, the obtained melt was fed through a capillary to a carbonyl nickel tape. With a further increase in temperature above the wetting threshold from 400 ° C to 650 ° C, the porous strip of carbonyl nickel was wetted with a melt and impregnated. The atoms of surfactant Ba additives due to surface segregation were concentrated on the surface of the tape and formed a lower electron work function from the thermal cathode composite material. Next, the composite material was cooled and used for the manufacture of thermal cathodes.

Пример 1.Example 1

В качестве эксперимента брали состав: Ва - 0.176 мас. % и Sn - остальное, нагревали в вакуумной установке до температуры выше порога смачивания 475°С, т.е. при вышеуказанной температуре угол смачивания составлял меньше 90° (см. кривая 1 на графике) и начинали пропитку пористой карбонильной никелевой ленты, а при температуре 650°С происходило полное смачивание и пропитка пористой ленты карбонильного никеля.As an experiment, the composition was taken: Ba - 0.176 wt. % and Sn - the rest, were heated in a vacuum installation to a temperature above the wetting threshold of 475 ° С, i.e. at the above temperature, the contact angle was less than 90 ° (see curve 1 on the graph) and the impregnation of the porous carbonyl nickel tape was started, and at a temperature of 650 ° C, the porous carbonyl nickel porous tape was completely wetted and impregnated.

Пример 2.Example 2

Брали состав: Ва - 0.458 мас. %, Sn - остальное (см. кривая 2 на графике). Как видно из графика, порог смачивания также наступал при температуре 475°С, а при температуре 650°С происходило полное смачивание и пропитка пористой ленты карбонильного никеля.They took the composition: VA - 0.458 wt. %, Sn - the rest (see curve 2 on the graph). As can be seen from the graph, the wetting threshold also occurred at a temperature of 475 ° C, and at a temperature of 650 ° C, the porous carbonyl nickel porous tape was completely wetted and impregnated.

Использование предлагаемого способа изготовления материала для композиционного термокатода позволит по сравнению с прототипом упростить технологию изготовления материала, снизить температуру, степень окисляемости и работу выхода композиционного материала, а также повысить долговечность и снизить себестоимость.Using the proposed method of manufacturing a material for a composite thermal cathode will allow, in comparison with the prototype, to simplify the manufacturing technology of the material, reduce the temperature, oxidation state and work function of the composite material, as well as increase durability and reduce costs.

Claims (1)

Способ изготовления материала для композиционного термокатода, включающий заполнение пористой матрицы эмиттирующим составом, отличающийся тем, что в качестве пористой матрицы используют ленту карбонильного никеля, а в качестве эмиттирующего состава сплав Sn-Ba, в следующем соотношении компонентов (в мас.%): Ва - 0,1-0,6, Sn - остальное, которые помещают в вакуум, затем нагревают до температуры 400-650°C и этим расплавом заполняют пористую ленту карбонильного никеля, после чего производят охлаждение.A method of manufacturing a material for a composite thermal cathode, comprising filling a porous matrix with an emitting composition, characterized in that a carbonyl nickel tape is used as the porous matrix, and Sn-Ba alloy is used as the emitting composition in the following ratio of components (in wt.%): Ва - 0.1-0.6, Sn - the rest, which is placed in a vacuum, then heated to a temperature of 400-650 ° C and this porous ribbon of carbonyl nickel is filled with this melt, after which cooling is performed.
RU2017100234A 2017-01-09 2017-01-09 Method of manufacturing material for composite thermocatod RU2643524C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017100234A RU2643524C1 (en) 2017-01-09 2017-01-09 Method of manufacturing material for composite thermocatod

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017100234A RU2643524C1 (en) 2017-01-09 2017-01-09 Method of manufacturing material for composite thermocatod

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2643524C1 true RU2643524C1 (en) 2018-02-02

Family

ID=61173625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017100234A RU2643524C1 (en) 2017-01-09 2017-01-09 Method of manufacturing material for composite thermocatod

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2643524C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU711920A1 (en) * 1978-05-23 1991-10-30 Предприятие П/Я В-2058 Multiple-emitter thermal cathode and method of producing same
RU2172997C1 (en) * 2000-05-10 2001-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Торий" Metal cathode and its manufacturing process
US9159519B2 (en) * 2009-08-11 2015-10-13 Toray Industries, Inc. Paste for electron emission source, and electron emission source

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU711920A1 (en) * 1978-05-23 1991-10-30 Предприятие П/Я В-2058 Multiple-emitter thermal cathode and method of producing same
RU2172997C1 (en) * 2000-05-10 2001-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Торий" Metal cathode and its manufacturing process
US9159519B2 (en) * 2009-08-11 2015-10-13 Toray Industries, Inc. Paste for electron emission source, and electron emission source

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9647260B2 (en) Method of manufacturing anode for thermally activated reserve battery using thin metal foam and cup
RU2018120687A (en) Highly conductive graphane-metal composite and methods for its production
KR101627112B1 (en) Thermal batteries using metal foam impregnated with liquid sulfur and a manufacturing method therefor
CN104384644B (en) Deburring method for amorphous alloy
RU2643524C1 (en) Method of manufacturing material for composite thermocatod
CN103602983B (en) A kind of processing method of copper-chromium alloy surface modification
CN102140618A (en) Mutual non-solid-solution system metal infiltration process and device based ion implantation radiation damage
CN107619981B (en) A kind of the carbonization tungsten-copper alloy and preparation method of boracic
CN105788996B (en) A kind of submicron film scandium tungsten cathode and preparation method thereof
JP4883811B2 (en) Method for manufacturing liquid metal composite contact
CN104805325A (en) Preparation method of nitriding nano-porous Ti-Ag
TW201224161A (en) Method for producing aluminum structure and aluminum structure
JP2000223041A (en) Liquid-metal ion source and manufacture thereof
KR101221060B1 (en) Carbon-based aluminium composite and method for fabricating the same which silicon carbide is formed at the interface of compacted or sintered carbon bulk and aluminium
CN113038680B (en) Arc ablation resistant electrode structure and preparation method thereof
JP3355148B2 (en) Ceramic evaporating boat with improved initial wetting performance and method of making the same
CN208655562U (en) A kind of hot cathode with three-dimensional structure surface
TWI782162B (en) Process for the production of moldings made of porous material impregnated with polysulfide
CN102773478A (en) Sintering method for improving mechanical strength of tantalum block
CN111036914A (en) Additive manufacturing method of tungsten-based diffusion cathode
CN109065420A (en) A kind of hot cathode and preparation method thereof with three-dimensional structure surface
US3538570A (en) Thermionic dispenser cathode
US20220294004A1 (en) Method of manufacturing composite anode for lithium ion battery
KR101549681B1 (en) Manufacturing method of rhenium thin film by electrospraying and Rhenium thin film using the same
CN113584437B (en) Preparation method and preparation equipment of tungsten-copper alloy

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210110