179274. lajstromszámú szabadalom • Elektród kisülési lámpához és eljárás az elektród előállítására
5 179274 6 együttes mennyiségére vonatkoztatott 0—5 súlyszázalék fémet tartalmazzon, a porkeveréket kötőanyaggal granulátummá alakítjuk, a granulátumot formában legalább 200 MPa nyomáson sajtoljuk, és a formált testet szinterelés után inert atmoszférában a formált testet elektródként alkalmazva ívkisüléssel addig hevítjük, amíg a formált test legalább egy része megömölve legalább félgömb alakot fel nem vesz. A formált test alakja különféle lehet. Általában azonban kör- vagy négyszögkeresztmetszetű rúd, amelynek egyik végén bemélyedés van kialakítva az elektródszárhoz való rögzítésre. Egy különleges kialakítás esetén a formált test tárcsa alakú, amely teljes megömlesztés során képezi az elektródfejet. Ennél a kialakításnál a formált testben is lehet átmenő vagy nem átmenő üreg az elektródszárhoz való csatlakozáshoz Az eljárás egyik változatánál a szinterelést félbeszakítjuk, hogy a formált testet bemélyedéssel lássuk el, az elektródszárra vagy a tartószárra való felerősítés céljából. Ezt a bemélyedést fúrással vagy ultrahangos megmunkálással lehet kivitelezni. Abban az esetben, amikor volfrám elektródszárra tárcsa alakú formât testet helyezünk fel, és azt elektródfejjé ömlesztjük, az elektródszár felső része is megolvad, és az innen eredő volfrám is összeolvad a többi megolvadt anyaggal, úgyhogy az elektródfej volfrámtartalma megnő. Ennek mértéke az elektródszár formált testbe nyúló részének hosszától és vastagságától függ. Az elektródszár adott geometriája esetén a szükséges összetételű elektródfej előállításához a formált test összetételét empirikusan lehet megállapítani. A sajtolással formált testet inert atmoszférában, például hidrogénben szintereljük, amíg a hőmérséklet el nem éri a 2300 °C értéket. Ezt a műveletet fel lehet használni arra is, hogy az egyik végén bemélyedéssel rendelkező elektródszárat volfrám tartószárra felhelyezve, azt ott zsugorkötéssel rögzítsük. Az is lehetséges, hogy hasonló módon egy tárcsa-alakú formált testet volfrám elektródszárra zsugorítsunk. Ezután a színtereit testet legalább részben megömlesztjük egy ívkisülésben. Ezt a műveletet inert gáz atmoszférában, például héliumban, argonban, neonban vagy xenonban hajtjuk végre. Az említett műveletet előnyös úgy végrehajtani, hogy függőleges ívet hozunk létre a színtereit test, mint alsó elektróda és egy felső, például volfrám elektróda között. Az ívkisülésben, ha elég nagy teljesítményt hoszszabb ideig alkalmazunk, egyre több anyag fog megolvadni. A felületi feszültség hatására az olvadék gömb alakot vesz fel, mely annál inkább gömb alakú lesz, mennél több anyag olvad meg. A formált anyag megömlesztése mind egyenáramú, mind váltakozó áramú ívkisülésben végbemehet. Az előbbi esetben az olvadék szerepel anódként. Az elektródokat legalább 90 voltos feszültségforrásra kell kapcsolni. A kisülési áramot előnyös a folyamat során állandó értéken tartani A granulátum előkészítéséhez kötőanyagként különféle anyagokat lehet alkalmazni, előnyösen poliakrüátot és polimetakrilátot, például polietflakrilátot. A felhasznált kötőanyag mennyisége kevéssé kritikus. Jó eredményt ad már 1 súlyszázaléknyi kötőanyag is, melyet az összetartandó pormennyiség súlyára vonatkoztatunk, de az említett mennyiség többszöröse is alkalmazható. Általában 1-5 súlyszázalékot használunk. A találmány szerint kisülési lámpák számára volfrámot és fémkarbidot tartalmazó elektródot úgy is előállíthatunk, hogy volfrám elektródszárat egyik végénél tantálkarbidból, cirkóniumkarbidból és/vagy hafniumkarbidból álló por alakú fémkarbidot, ahol a tantál/szén, cirkónium/szén és/vagy hafnium/szén grammatom arány 1:1, továbbá por alakú fémet, amely fém urán és/vagy tórium elemi alakban, vagy oxid, borid vagy karbid alakjában, valamint illékony oldószerben levő kötőanyagot tartalmazó keverékkel vonjuk be, majd az elektródot az oldószer elpárolgása után a volfrám elektródszámak a bevonat mellett levő végén létrehozott ívkisüléssel addig hevítjük, ameddig az elektródszár vége és a bevonat megömölve legalább félgömb alakot fel nem vesz, amikor is a fémkarbid és a fém keverési arányát úgy választjuk meg, hogy az elektródszár megömlött vége 1 :4-től 4:1-ig terjedő súlyarányban volfrámot és fémkarbidot, amely fémkarbid tantálkarbidból, hafniumkarbidból és/vagy cirkóniumkarbidból áll, valamint a volfrám és a fémkarbid együttes mennyiségére vonatkoztatott 0—5 súlyszázalék fémet tartalmazzon, amely fém tórium és/vagy urán elemi alakban, vagy borid, oxid vagy karbid alakjában. Ennek az eljárásnak egy foganatosítási módja szerint a bevonó keverék a fémkarbidra vonatkoztatott maximum 5 súlyszázalék volfrámport is tartalmaz. A megömlesztési művelet a fent leírtaknak megfelelően hajtható végre. Az eljárásban különféle kötőanyagok alkalmazhatók, például cellulóz kötőanyagok, például nitrocellulóz. Oldószerként illékony anyagok, például etilacetát, butilacetát vagy amüacetát alkalmazható. Az oldószerrel és a kötőanyaggal a fémkarbidból és fémből pasztaszerű anyagot készítünk. Általában 5 súlyszázalékig teijedő mennyiségű kötőanyagot alkalmazunk. A pasztának nem kell tartalmaznia volfrámot, mivel az elektródban szükséges volfrámösszetevő az említett eljárás szerint a volfrám elektródszárból származhat, az urán és a tórium (vagy ezek vegyületeinek) mennyisége a pasztában nagyobb lehet, mint az elektródfej ötvözött gömb alakú részében. Az elektródfejnek az 5. ábrán jelölt 14 része viszonylag kevés volfrámot tartalmaz, annélfogva viszonylag sok uránt vagy tóriumot (vagy ezek vegyületeit) tartalmazhat. Úgy találtuk, hogy ennek nincsen káros tatása sem az elektród stabilitására, sem a kisülési ívre, mely az elektród gömb alakú felső részén támad. A találmány szerinti eljárást a 6—11. ábrák alapján és az alábbi példákon ismertetjük részletesebben. A 6., 7. és 9. ábrák a találmány szerint formált testek metszetei, amely testeket volfrámpor, fémkarbidpor és kötőanyag keverékének sajtolásával nyertük. A 8., illetve 10. ábra egy volfrám elektródszár, illetve egy volfrám tartószár hosszmetszetét ábrázolja-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
