DE1183602B - Verfahren zum UEberziehen eines Heizfadens fuer eine indirekt geheizte Kathode mit einer schwarzstrahlenden Isoliorschicht - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: HOIj

Deutsche Kl.: 21 g -13/04

Nummer: 1183 602

Aktenzeichen: N 23530 VIII c/21g

Anmeldetag: 26· Mi 1963

Auslegetag: 17. Dezember 1964

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überziehen eines Heizfadens für eine indirekt geheizte Kathode mit einer schwarzstrahlenden Isolierschicht, bei dem der Heizfaden erst auf übliche Weise mit einer gesinterten Schicht aus reinem Aluminiumoxyd und dann mit einer Schicht aus einer Suspension eines Aluminiumoxyd und Wolframoxyd enthaltenden Gemisches überzogen, dann getrocknet und in einer reduzierenden Atmosphäre erhitzt wird, so daß eine dunkle Oberflächenschicht entsteht.

Die für das Überziehen von Heizfäden für indirekt geheizte Kathoden übliche Isolierschicht besteht meist aus reinem Aluminiumoxyd (Al₂O₃), das in Form einer Suspension vorzugsweise auf kataphoretischem Wege auf den Faden aufgebracht und bei etwa 1700° C in einer nicht oxydierenden Atmosphäre zu einer gut haftenden Isolierschicht gesintert wird. Diese Schicht ist weiß, so daß die Wärmeabstrahlung verhältnismäßig gering ist, wodurch die Temperatur des Heizfadens um einige hundert Grad höher als die der Kathode wird. Dies hat den Nachteil, daß die Lebensdauer des Heizfadens kürzer ist und daß der elektrische Widerstand der Al₂O₃-Schicht in erheblichem Maße abnimmt. Der übliche Wert des Isolationswiderstandes zwischen Heizfaden und Kathode bei einer Betriebstemperatur der Kathode von 780° C und des Heizfadens von 1200° C liegt zwischen 1 und 50 ΜΩ. Bei Kathoden mit höherer Betriebstemperatur (1000° C) kann der Heizfaden eine Betriebstemperatur von 1500° C aufweisen.

Es ist bekannt, das Al₂O₃ z. B. wie einen Rubin oder Saphir zu färben, indem der Heizfaden mit einem Gemisch aus Al₂O₃-Pulver und einem geringen Prozentsatz (0,1 bis 2 Gewichtsprozent) von Chromoxyd (Cr₂O₃) überzogen wird. Nach einem Sintern bei 1600 bis 1700° C bekommt die Schicht eine rötliche Farbe, da Chromionen in die Al₂O₃-Kristalle eindiffundieren. Statt des Chromoxyds kann auch Chromnitrat zugesetzt werden; auch kann der Zusatz aus Oxyden anderer Metalle, z. B. des Titans, Vanadiums, Kobalts oder Eisens, bestehen.

Auch ist es bekannt, einen grauschwarzen Heizfadenüberzug anzuwenden, der aus einem Gemisch aus Aluminiumoxyd (Al₂O₃) und mindestens zwei Oxyden schwerschmelzender Metalle, wie des Wolframs, Molybdäns, Chroms od. dgl., besteht.

Es hat sich aber herausgestellt, daß die Heizfadentemperatur infolge dieser gefärbten Al₂O₃-Schichten zwar um mehr als 100° C herabgesetzt werden kann, aber daß der spezifische Isolationswiderstand der

Verfahren zum Überziehen eines Heizfadens für eine indirekt geheizte Kathode mit einer
schwarzstrahlsad#n Isolierschicht

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,

Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Walther, Patentanwalt,

Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Antonius Johannes Alberta van Stratum;

Pieter ZaIm, Eindhoven (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 30. Juli 1962 (281 567)

Schicht abnimmt, so daß trotz der niedrigeren Temperatur des Heizfadens und der damit verbundenen, entsprechend niedrigeren Temperatur der Isolierschicht keine Verbesserung der Isolation zwischen der Kathode und dem Heizfaden erhalten wird.

Es ist weiter bekanntgeworden, den Heizfaden zunächst mit einer gesinterten Schicht aus reinem Aluminiumoxyd (Al₂O₃) und dann mit einer Schicht aus 50 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd und 50 Gewichtsprozent eines Wolframoxyds zu überziehen und diese Schicht zu reduzieren, so daß eine dunkle Oberflächenschicht erzielt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Verfahren zu verbessern, d. h. die Schwärzung der Schicht weiter zu erhöhen und dadurch die Heizfadentemperatur weiter herabzusetzen.

Dies wird bei einem Verfahren zum Überziehen eines Heizfadens für eine indirekt geheizte Kathode mit einer dunkelgefärbten Schicht, bei. dem der Heizfaden erst auf übliche Weise mit einer gesinterten Schicht aus reinem Aluminiumoxyd (Al₂O₃) und dann mit einer Schicht aus einer Suspension eines Aluminiumoxyds (Al₂O₃) und Wolframoxyd enthaltenden Gemisches überzogen, dann getrocknet und in einer reduzierenden Atmosphäre erhitzt wird, so daß eine dunkle Oberflächenschicht entsteht, nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Suspension aus einem Gemisch von etwa 10 Gewichtsprozent

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Aluminiumoxyd (Al₂O₃) und 90 Gewichtsprozent Wolframtrioxyd (WO₃) besteht.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung beträgt der Anteil an Aluminiumoxyd (Al₂O₃) in der Suspension mindestens 8 Gewichtsprozent.

Da die zusätzliche dunkelgefärbte Oberflächenschicht unter den Bedingungen des Verfahrens nach der Erfindung nicht derart mit der vorher angebrachten Al₂O₃-Schicht reagiert, daß diese selbst wesentlich gefärbt wird, tritt keine Verringerung des Isolier- xo Widerstandes der ursprünglichen Al₂O₃-Schicht auf.

Die sehr dunkle Oberflächenschicht bewirkt eine Herabsetzung der Heizfadentemperatur um mehr als 200° C. Infolgedessen ist der Isolationswiderstand der ursprünglichen Al₂O₃-Schicht beim Betrieb beträchtlich höher, als wenn diese Schicht eine weniger stark geschwärzte Oberfläche hat.

Nach einem gegebenen Ausführungsbeispiel wird ein Wolframheizfaden auf kataphoretischem Wege oder durch Spritzen mit einer Al₂O₃-Schicht mit so einer Stärke von 60 μ überzogen. Die Schicht wird dann auf übliche Weise in einer nicht oxydierenden Atmosphäre auf 1700° C erwärmt, wodurch sie sintert. Dann wird der mit Al₂O₃ überzogene Faden mit einer Suspension von 20 g Al₂O₃ und 180 g WO₃ in 200 ml Butylazetat bespritzt, getrocknet, in einer reduzierenden Atmosphäre erwärmt und in der Kathode angebracht. Es befindet sich dann eine dunkle, metallisches Wolfram enthaltende Schicht auf der aus reinem AI₂O₃ bestehenden Unterlage.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Überziehen eines Heizfadens für eine indirekt geheizte Kathode mit einer dunkelgefärbten Schicht, bei dem der Heizfaden erst auf übliche Weise mit einer gesinterten Schicht aus reinem Aluminiumoxyd (Al₂O₃) und dann mit einer Schicht aus einer Suspension eines Aluminiumoxyd (Al₂Oj) und Wolframoxyd enthaltenden Gemisches überzogen, dann getrocknet und in einer reduzierenden Atmosphäre erhitzt wird, so daß eine dunkle Oberflächenschicht entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension aus einem Gemisch von etwa 10 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd (Al₂O₃) und 90 Gewichtsprozent Wolframtrioxyd (WO₃) besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch mindestens 8 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd (Al₂O₃) enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 296 399.

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