145912. lajstromszámú szabadalom • Oxidkatóda

Megjelent: 1959. december 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.912. SZÁM 21. g. 1—16. OSZTÁLY — EE-491. ALAPSZÁM Oxidkatóda Egyesült Izzólámpa és Villamossági r. t., Budapest Feltalálók: Winter Ernő, Budincsevits Andor mérnökök és Biró Istvánné vegyész, budapesti lakosok A bejelentés napja: 1957. október 17. Találmányunk oxidkíatódákra, illetve azok újfajta összetételére vonatkozik. Mint ismeretes, a mai oxidkatódák három földalkáli-karfoonát keverékéből készülnek, amely karbonátok a katódákna felvitt állapotukban oxidokká alakulnak át. A karbonátokat elegykrdstályök formájában szokásos a katódtestre felvinni. Ezen karbonátok hőkezelés során először oxidokká alakulnak át anélkül, hogy .ezen oxidok továbbra is ~ elegykristäryokiat képeznének. A hőkezelést továbbfolytatva azután ezen oxidok, egymásba oldódniak és így ismét elegykristályokat képeznek. Igen sokféle összetételt javasoltak már ezen három különböző földalkáii-oxidfoól álló aktív bevonlat részére, amelyek egy részéit alapos vizsgálatnak vetettük alá. Feltűnt ugyanis az, hogy a katódára felvitt emissziós bevonat összetétele hőkezelés előtt és már bizonyos fokú használat után egymástól eltér és ez az eltérés, amely elsősorban báriumoxid, illetve bárium párolgásnak tudható be, független attól, hogy milyen fajta összetételből történt a kiindulás. . Találmányunk célja oly hosszú élettartamú oxidkatóda készítése volt, . amelyek emissziója megfelelő és ezenkívül íbáriumpárolgásuk, illetve báriumoxidpáralgásuk igen csekély. Ez a párolgás ugyanis mind elektroncsöveknél, mind gázkisüléses csöveknél, pl. fénycsöveknél,, rendkívül kellemetlen. Elektroncsöveikben azért, mert rácsemissziót okozhatnak, valamint visszagyújtást okozhatnak, gázkisüléses csövekben pedig kellesmetlen fekete bevonatok at hoznak létre. Vizsgálataink elsősorban egy régebben ajánlott, 141 308. sz. magyar szabadalmunkban leírt fcatódmlassza összetétellel folytattuk le, melynél a katódmassza komponenseinek .aránya 2 mól báriumoxid, egy mól stroinciumoxid, 2 mól kalciumoxid volt. Megfigyeléseink szerint ezen katódmassza elsősorban működésiének első szakaszában —• ha ezt wolfram niiagtfómre vittük fel! —• jelentős bárium, illetve báriumoxidpárolgást mutatott. Egy bizonyos idő múlva e párolgás csökkent, sőt gyakorlatilag meg is szűnt és, ezután a katód hosszú élettartamot mutatott fel. Más katódmassza összetételeknél ez a kezdeti párolgás jóval nagyobb volt, így pl. egy olyan katódmasszánál, mely 50% báriumoxid mellett 45% stronciumoxidot és 5% fcálciumoxidot tartalmazott. A kalciumoxid nélküli kíatódmasszáknál ez a párolgás még ennél is nagyobb. De párolgás jelentkezik azon katódmasszáknál is, amelyek három föld-ialkálioxid mellett adalékként zirkondioxidot tartalmaztak. Ezen jelenség elméleti magyarázatát keresve ama a megállapításra jutottunk, hogy a, karbonátok bontása során keletkező — de még elegyfcristályt nem képező — oxidok keverékéből a báriumoxid, illetve az esetleg közben, keletkező fémbárium jelentős mértékiben elpárolog és ez a folyamat csak akkor fejeződik be, ha az oxidok már nemcsak elegyfcristállyá alakultak át, hanem kifejezetten egyfázíissá, ami tulajdonképpen azt jelenti, hogy itt egységes bárium-stronciumkálcium-oxid vegyületről van szó. Éppen az oxidoknak ily módon való átalakulása, azonban különböző összetételeknél különböző ideig tart és ez okoz kisebb-nagyobb, de mindenképpen meg nem engedhető mértékű párolgást. Van azután olyan összetétel is, ahol ezen egyfázis sohasem, alakul ki, illetve a keletkező anyagnak, mely lehet elegykristály is —• mivel az nem egyfázisú — nagy a báriumoxid gőznyomása és ennek következtében a párolgás —• bár később lassú —• teljesen nem szűnik meg. Párolgás szempontjából a számos megvizsgált katódmassza közül még mindig az említett 2:1:2" összetételű katódmasszánk volt a legjobb, 'mert ez, bar eleinte párolgott, később a párolgás megszűnt. E párolgásra vonatkozó összehasonlító méréseink egy részét a mellékelt 1. ábrán tüntetjük fel. Az ábrán a vízszintes tengelyen a hőkezelés időtartamát, a függőleges tengelyen pedig a bárium, ill. báriumoxid elpárolgott mennyiségét mutatjuk be milkroigrammokban. A hőkezelés 1000—1100 C°-on történt. A (10) görbe tiszta báriumoxid párolgását mutatja, a (11) görbe olyan katódmasszát, mely