187247. lajstromszámú szabadalom • Huzal- vagy lemezalakú test izzókatód céljára és eljárás a test előállítására
3 187247-1 A találmány huzal- vagy lemezalakú test izzókatód céljára, amely magas hőmérsékleten olvadó hordozófémet, Illb csoportba tartozó fém oxidjaként jelenlévő aktiválóanyagot és redukálószert tartalmaz, amely utóbbi a hordozófém karbidjakérvt van jelen. A találmány tárgyát képezi továbbá egy eljárás a huzalvagy lemezalakú test előállítására. Elektroncsövek izzókatódjához szükséges testek számos kiviteli alakja és anyagkombinációja ismert már az irodalomból. A klasszikus oxidkatódoktól, amelyeknek üzemelési hőmérséklete alacsony és emissziós áramsűrűsége kicsi, élettartama azonban hosszú, a bonyolult, több anyagból készített rendszerekig, különösen az úgynevezett reakciós katódok családjáig terjednek. Az utóbbiakon mindenek előtt a kémiai reakcióval és az aktiválóanyagnak belülről történő utánpótlásával dolgozó és viszonylag magas üzemelési hőmérsékletű, W/W2C/Th02 típusú (.tóriumozott volfrámkatódok") katódanyagokat értjük. Ezek hosszú élettartamukkal és mérsékelt emissziós áramsürűségükkel tűnnek ki. Kimutatható továbbá, hogy az elektronok kilépési munkája csökkenthető és emissziós tulajdonságaik javíthatók, ha az említett rendszerhez fém platinát adnak (1 614 541 számú NSZK-beli nyilvánosságrahozatali leírás). Ismertek továbbá egyéb olyan anyagkombinációk is, amelyek közepes élettartam mellett lehetővé teszik az emissziós áramsűrűség növelését, ezek közül mindenek előtt a Mo/Mo2C/La203 (2 344 936 számú NSZK-beli közzétételi leírás) és a Mo/MoaC/LaaCte/Pt-fem valamint hasonló rendszereket (2 454 569 számú NSZK-beli közzétételi leírás) kell megemlíteni. Ismertek továbbá olyan izzókatódok is, amelyeknek alapanyaga valamely magas hőmérsékleten olvadó fém és fém platina porkeverékeiböl előállított porózus szintertestekből van felépítve, amelynek pórusai aktiválóanyagot tartalmazó anyaggal vannak kitöltve ( például a 2 727 187 számú NSZK-beli nyilvánosságrahozatali leírás). A ilyen katódok mindenek előtt magas emissziós áramsűrűségükkel tűnnek ki, ugyanakkor üzemelési hőmérsékletük viszonylag alacsony. A fentiekben megnevezett izzókatódok anyaga csaknem kivétel nélkül szintereit test, amely lemez, tabletta vagy hasonló szilárd építőelem alakjában használható fel izzókatódok előállítására. Ezek a nyersanyagok ridegségükkel tűnnek ki, ezért általában nem vagy csak nagy nehézségekkel vagy pedig fizikai tulajdonságaik lényeges mértékű korlátozásával alakíthatók. A duktilitás hiánya nem teszi lehetővé, hogy olyan méretűvé dolgozzák fel vagy például gazdaságosan olyan huzalokká, lemezekké és szalagokká alakítsák őket, amelyek lehetővé tennék, hogy magas emissziós áramsűrűségüket üzem közben kihasználják. Másrészt a gyakorlati célra történő felhasználás szempontjából lényeges élettartam különösen a nagy emisszi5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ós áramsürűségü anyagok esetében még túl rövid, ami különösen kis méretek esetén hátrányos. Szükség van tehát olyan anyagokra, amelyek a fentiekben megnevezett anyagok jó tulajdonságait optimálisan kombinálják, és a konstruktőrnek az izzókatód kialakításához a lehető legnagyobb szabadságot biztosítják. A találmány megalkotásakor olyan izzókatód céljára szolgáló testet és ennek előállítására szolgáló eljárást kívántunk kidolgozni, amely test mechanikusan jól alakítható, nagy a hőállósága, szívóssága és lókések kei szembeni érzéketlensége, valamint nagy emissziós áramsürűségü és hosszú élettartamú, ugyanakkor alacsony fűtőteljesitményű izzókatódok előállítását teszi lehetővé. A találmány értelmében ezt a célt úgy érjük el, hogy a fentiekben meghatározott huzal- vagy lemezalakú test esetén a hordozófémben több, különböző összetételű és/vagy koncentrációjú réteg van oiy módón kialakítva, hogy üzemelés közben az aktiválóanyagnak egy magzónából a szélső rétegekbe történő utánpótlása ugyanolyan, vagy nagyobb mértékű, mint az aktiválóanyagnak a szélsó rétegekben a test felületének irányába történő lebomlása. A találmány tehát huzal- vagy lemezalakú test izzókatód céljára, amely magas hőmérsékleten olvadó hordozófémet, Illb csoportba tartozó fém oxidjaként jelenlévő aktiválóanyagot és a hordozófém karbidjaként jelenlévő redukálószert tartalmaz. A találmány szerint a hordozófémben legalább egy szélső réteg és ebbe a szélső rétegbe üzemi állapotban a test felületének irányába történő aktiválóanyag lebomlásnak megfelelő vagy annál nagyobb mértékű aktiválóanyag utánpótlást biztositó magzóna van kialakítva. A találmány szerinti huzal- vagy lemezalakú testet ugyancsak a találmány szerint úg/ állítjuk elő, hogy 0,5 - 10 um részecskeméretú hordozófém port összekeverünk 0,1 - 10 ium részecskeméretű aktiválóanyag porral, a keveréket 1000 - 8000 bar nyomás alatt hidegen, izosztatikus úton sajtoljuk, és az így előállított nyersdarabot redukáló hidrogén atmoszférában 900 - 1100 °C hőmérséklettartományban 0,5 - 6 órán át izzítjuk, majd 1500 - 2200 °C hőmérsékleten 0,5 - 3 órán át szintereljúk és ezután mechanikai úton formáljuk, továbbá legalább egy ily módon előállított, palástot képező darabot legalább egy további, ily módon előállított magot vagy közbenső réteget képező darabbal vagy diffúziót elősegítő adalékanyagot tartalmazó közbenső réteggel egy egésszé állítjuk össze, és az igy előállított munkadarabot melegalakítással formáljuk - előnyösen felváltva 1000 - 1500 “C hőmérséklettartományban végzett kovácsolással és 1000 - 1150 °C hőmérsékleten, 15-60 percen at végzett közbenső izzitással -, ezt követően felváltva húzásnak vagy hengerelésnek ,-s a f-nf'eK- ben megadott közbenső izzitasna; \etjük alá, 3
