153969. lajstromszámú szabadalom • Feketített fűtőtest elektroncsövek számára és eljárás annak előállítására
153969 3 4 romos szigetelőképesség, kémiai és fizikai stabilitás, megtartása mellett — sötétebbé, vagy éppen fekete színűvé alakítani, úgy annak sugárzása megnagyobbodik és a katód működéséhez szükséges hőenergiát alacsonyabb hőfokon történő izzással tudja biztosítani. Az alacsonyabb hőfokon természetesen a meghibásodások lényegesen hosszabb idő után következnek be, miáltal az elektroncső élettartama emelkedhet. A fűtőtest szigetelőrétegének feketítésére többféle eljárás ismeretes. Ezen eljárások egyik csoportját képviseli az a megoldás, midőn a szigetelőrétegként alkalmazott alumíniumoxid anyagába egy feketeszínű másik anyagot, pl. vasoxidot elegyítünk. Az eljárás hátránya, hogy kis mennyiségben alkalmazva a feketeszínű anyagot, nem érhető el kellő hőmérsékletcsökkenés, nagyobb mennyiségben átvezetést okozhat. Egy másik eljáráscsoport feketítő anyagot, pl. az előbbi vasoxidot, vagy akár égy kémiailag stabilabb anyagot, pl. tantalkarbidot visz fel a szigetelőréteg felületére. Ez a réteg azonban könnyen lepereg, megsérül és célját nem éri el. Végül ismeretes, olyan eljárás is, amely szerint a fehérszínű szigetelőréteget nem egy másik — feketeszínű — szigetelőréteg, hanem egy feketeszínű vezetőréteg, pl. grafit, vagy finom eloszlású fémpor felvitelével tesznek feketévé. A grafit és egyes fémporok •— pl. platina, vagy króm a mi szempontunkból párolgásuk miatt nem jöhetnek számításba. Számításba jöhet azonban a wolfram és a molibdén. Ezeket a fémeket ismert eljárás szerint úgy használják, hogy az alumíniumoxid szigeteléssel ellátott kész fűtőtestet az említett fémek komplex sójának vizes oldatába mártják, szárítják és redukáló atmoszférában történő izzítással a fémet kiredukálják. Az eljárás hátránya, mint ezt kísérleteink folyamán felismertük és kimutattuk, hogy a porózus szigetelőrétegbe felszívódott sóoldat kiredukálás után átvezetést okozhat. Az említett hibákat küszöböli ki a találmányunk. Kísérleteink folyamán azt tapasztaltuk, hogy a feketítéshez használt wolfram, vagy molibdén fémpor felszívódása elkerülhető, ha a fémet valamely oldhatatlan sójának szuszpenziójából elektroforézissel visszük fel. Ilyenkor a fémet tartalmazó részecskék mikroszkóppal kimutathatóan csak a felületen helyezkednek el, mert a vegyület nem diffundál a szigetelőréteg anyagába. A fűtőtest keresztmetszetében a kiredukálás után a porózus alumíniumoxid réteg és a finom fekete fémporréteg élesen elválasztó határvonal mentén helyezkedik el és ezáltal a korábban említett és súlyos hibát okozó átvezetés nem jöhet létre. A jelenség magyarázata, hogy találmányunk értelmében a porózus alumíniumoxid felületre a pórusok méreteinél nagyobb méretű fémsórészecskéket visszük fel és ezek nem tudnak a pórusokba behatolni: az mint egy szűrő, felfogja őket. A mellékelt rajz 1. ábrája az ismert megoldással készült, míg a 2. ábra a találmány szerint készült fűtőtest keresztmetszetét mutatja. Az ábrákon a hivatkozási számok jelentése: 1 — wolframmag 2 — alumíniumoxidréteg 3 — diffundált réteg 4 — fémporréteg. A kiredukált fémréteg jól tapad és bársonyos feketévé teszi a felületet. Az ily módon feketített fűtőtest — méréseink szerint — a típustól függően 280—360 C°-kal alacsonyabb hőmérsékleten működik, mint a hasonló típusú nem feketített. Találmányunkat két példa kapcsán mutatjuk be: 1. példa: 30 g wolframsavat és 100 ml butilalkoholt 1V2 literes porcelánmalomban, 1 kg 32 mm 0-jű porcelán golyóval, percenként 42 fordulat sebességgel 16 órán át őröljük. A szuszpenziót kiöntése után állni hagyjuk és kb. 2 órai ülepítés után a folyékony részt leöntjük. 100 ml-es hengerpohárban, nikkelelektródával szembekapcsolva, a fehérszínű fűtőtestet negatív pólusnak kapcsolva, kb. 160 V-al, 30"-ig elektroforizálunk. A sárgaszínű fűtőtestet ezután 1000 C°-on, 5 percig hidrogénáramban izzítjuk, mikoris feketeszínű, jól tapadó réteggel bíró átvezetésmentes fűtőtestet kapunk. 2. példa: 10 g molibdénoxid és 100 ml V2%-os kollodiumoldat porcelán malomban történő elegyítésével szuszpenziót készítünk, melyet az előbbi példában említett módon viszünk fel a még nem keramizált fűtőtest szigetelő rétegére. Száradás után 1550 C°-on lO'-ig izzítunk, H2 -áramban. Így egyszeres izzítással készíthetünk feketeszínű felülettel bíró fűtőtestet. A példákban említett módokon készült fűtőtesttel elektroncsövet készítve, az elektroncső fűtőteste a szokásosnál alacsonyabb üzemi hőmérsékleten melegíti a katódot a szükséges elektronemissziót adó hőmérsékletre. Szabadalmi igénypontok: 1. Fűtőtest, különösen elektroncsövek katódjának melegítésére, amely wolfram alapból és erre az alapra felvitt alumíniumoxid szigetelőrétegből áll és ezen szigetelőréteget a felület legalább egy részén feketeszínű fémporréteg takarja, azzal jellemezve, hogy az alumíniumoxid szigetelőréteg és az őt takaró fekete fémporréteg a fűtőtest keresztmetszetében, egymástól élesen elhatárolt — bele nem diffundált — rétegeket alkot. 2. Az 1. igénypont szerinti fűtőtest kiviteli 10 15 20 25 £0 35 40 45 50 55 60 2
