187247. lajstromszámú szabadalom • Huzal- vagy lemezalakú test izzókatód céljára és eljárás a test előállítására
7 187247 8 az aktivalóanyag koncentrációjának függvényében az üzemidő kezdetén. A vizsgált huzalok a 2. és 4. ábra szerinti réteges felépítésűek, külső átmérőjük 0,6 mm. A hordozófém molibdén és az aktiválóanyag lantánoxidból áll. A diagramon különböző görbék láthatók. összehasonlításul a 11 görbe szolgál, amely egy hagyományos, nem réteges felpítésü olyan katódanyag görbéje, amely egész keresztmetszetében lantánoxiddal adalékolt, és felületén vékony platinaréteggel ellátott molibdén hordozója van, az üzemelési hőmérséklet pedig 1850 °K. A 12 görbe azt mutatja, hogy hogyan függ az élettartam (átlagérték) a lantánoxid aktiválóanyag koncentrációjától a réteges felépítésű találmány szerinti testből készített katódok esetén 1850 °K üzemelési hőmérsékleten, ahol a szaggatott határvonalak a 2. és 5. ábra szerinti keresztmetszet formákkal geometrikusán meghatározott szórástartományt szemléltetik. A 13 görbe a 12 görbe szerinti összefüggés középértékét mutatja 1820 °K üzemelési hőmérsékleten, a szórástartományt itt is szaggatott vonalakkal jelöltük. Az emissziós áramsűrűség a kísérletek során 3,5 - 4,2 A/cm2 volt. ; 1. példa (2. ábra) Palást előállítása céljából himbás keverőben 400 g, 5 pm szemcseméretű molibdénport 60 perc alatt összekeverünk 4 g, 1 pm szemcseméretű lantánoxidporral (La2Ú3). Ebből a 99 súly* molibdénből és 1 súly* lantánoxid bői álló porkeverékböl 3000 bar nyomáson izosztatikus hidegsajtolással 18 mm átmérőjű és 200 mm hosszúságú hengert állítunk elő, amelyet 5 órán át redukáló hidrogén áramban, 1000 °C hőmérsékleten előizzítunk. Ennek során a molibdénben levő oldott vagy kötött oxigén teljesen eltávozik. Ezután a nyersdarabot 1700 °C hőmérsékleten 1 órán ét tömör testté (az elméleti tömörség 99,8*-a) szintereijük. A szintereit testből ezután mechanikai megmunkálással, pl. fúrással és esztergálással 15 mm külső és 9 mm belső átmérőjű és 170 mm hosszúságú üreges hengert alakítunk ki. Mag előállítása céljából 107,7 g molibdénport himbás keverőben összekeverünk 3,3 g lantánoxiddal a fentiekben leírt módon, így a lantánoxidtartalom 3 súly*. A magot ugyanolyan módon készítjük el, majd 9 mm külső átmérőjű és 170 mm hosszúságú testté esztergáljuk. Egy további művelettel a magot és a palástot összeillesztjük. Az így kapott rúd átmérőjét 1400 °C-ról fokozatosan 1200 °C-ra csökkenő hőmérsékleten végzett korkovácsolással 15 mm-röl 3 mm-re csökkentjük, előnyösen két-két alakító művelet közé egy 30 percen át, 1100 °C hőmérsékleten, hidrogén atmoszférában végzett közbenső izzitást iktatunk be. Ezután az így kapott kor keresztmetszetű huzalt 1100°C hőmérsékleten végzett húzással 0,6 mm végső átmérőjű huzallá alakítjuk, és két-ket húzási művelet közé egy 1100 °C hőmérsékleten végzett közbenső izzitást iktatunk be. A huzalt ezt követően 1600 °C hőmérsékleten 60 percen át karbidizáljuk 3 térfogat* metán és 97 térfogat* hidrogén keverékében. Az így előállított test minden további nélkül használható katódhuzalkónt. Tulajdonságainak javítása, különösen az emissziós áramsűrűség megnövelése céljából a huzalt végül egy diffúziót elősegítő adalékanyag galvaníkus bevonatával látjuk el. Ebben a példában a huzalt 5 /um vastagságú platinaanyagú 3 réteggel vonjuk be. Az eljárás egyes műveleteit nem kötjük szigorúan a fenti kiviteli példában megadottakra, a rendelkezésre álló kiindulási anyagtól, a kívánt mérettől és az alkalmazás céljától függően változtathatjuk azokat. Különösen a hordozófém (például molibdén) por szemcsemérete lehet 0,5 - 10 mm, az aktiválóanyagé (például lantánoxid) pedig 0,1 - 10 /um. Az izosztatikus hidegsajtoiást 1000 és 8000 bar közötti nyomáson valósíthatjuk meg. Az eiőizzítást 0,5 - 6 órán át végezhetjük 900 - 1100 °C hőmérséklettartományban, a szinterelést 0,5 - 3 órán át 1500 - 2200 °C hőmérséklettartományban. A körkovácsolást 1500 - 1000 °C hómérsékletíntervallumban és a közbenső izzitást 1000 - 1150 °C hőmérsékleten valósíthatjuk meg, ahol az utóbbit előnyösen 15 - 60 percen át végezhetjük. A karbidizalást előnyösen 0,5 - 5 térfogat* metánt tartalmazó metán-hidrogén keverékkel valósítjuk meg 1500 - 1700 °C hőmérsékleten . A felvitt platina 3 réteg vastagsága 1- -10 pm lehet. 2. példa (3. ábra) Az 1. példa szerinti módon eljárva palástként egy üreges hengert és centrális testként egy magot állítunk elő. Mind a mag, mind a palást ugyanolyan mennyiségű aktiválóanyagot, azaz 3 súly* lantánoxidot tartalmaz. Az összeillesztés előtt a magot 200 um vastagságú platina 7 közbenső réteggel látjuk el elektrosztatikus leválasztással. A további megmunkálást az 1. példában leírt módon végezzük. A 7 közbenső rétegként leváló, diffúziót elősegítő adalékanyag vastagsága a méretektől és az alkalmazás céljától függően 1 és 250 pm között változhat. 3. példa (4. ábra) Az 1. példa szerinti módon eljárva 8 palástként szolgáló, 1 mm átmérőjű furattal ellátott üreges hengert állítunk elő, amely 4 súly* lantánoxidot tartalmaz. A furatba diffúziót elősegítő adalékként szolgám, 1 mm átmérőjű platinahuzalt helyezünk, amely a 9 magot képezi. A további feldolgozást az i. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
