KR820001402B1 - 직열형 산화물 음극용 기체금속판재(基體金屬板材) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

직열형 산화물 음극용 기체금속판재(基體金屬板材)

제1도는 직열형 산화물 음극의 예를 나타낸 도면이다.

본 발명은 직열형 산화물 음극용 기체금속판재(直熱形酸化物陰極用基體金屬板材)에 관한 것이다.

텔리비젼 수상관용 음극은 종래에는 비(非)수신시에도 항상 예비 가열전류를 히이터에 흘러두고, 수신시에는 히이터의 전류값을 정격값까지 상승하도록 하여 수신 개시시의 화상 출현까지의 시간을 단축한 방열형 음극이 주류를 점하고 있었지만, 근래에는 에너지 절약의 견지에서 예비가열이 불필요하고, 또한 통전개시에서 화상출현까지의 시간이 짧은 즉, 속동형음극(quick operating cathode)이 요구되게 되었다. 통상 예비 가열전류를 흘러두지 않으면 방열형 음극에서는 통전개시로부터 화상출현까지는 약 20초를 요하지만 통전 발열체에 전자 방출용의 소위, 산화물을 직접 도포한 직열형 음극은 적절하게 설계하면 통전개시로부터 화상출현까지의 시간을 1∼2초로 단축할 수 있으므로 속동형 음극에 적합하다.

제1도는 직열형 산화물 음극의 예를 나타낸 단면도이다. 도면중, 1은 통전전류에 의해 발열하는 기체(基體), 2는 기체에 통전하기 위한 단자, 3은 소위 산화물이다. 기체(1)은 속동성(速動性)을 양호하게 하기 위해서는 되도록이면 짧은부분중에서 많은 전기에너지를 소비하도록 전기비(比)저항이 높은 재료가 필요하며 그와 같은 재료를 사용한 기체의 온도를 산화물 음극에 적당한 온도범위내로 억제하기 위해서는 기체는 단면적(斷面積)에 대하여 주위의 길이를 길게하여 열방사가 많이 되는 형상 예컨대, 두꼐 100㎛이하, 바람직하게는 60㎛이하의 얇은 리본모양으로 할 필요가 있다. 이와 같은 단면형상으로 음극동작 온도범위 내에서 형상을 유지하는데 충분한 고온강도를 가진 재료가 필요하게 된다.

또한 기체재료의 중요한 성질로써 그 표면에 도포한 소위 산화물 즉, 알카리 토류금속(土類金屬) 예컨대, Ba,Sr,Ca 등의 산화물에서 장기간에 걸쳐 충분한 전자방출을 시키는데 적합하지 않으면 안된다.

종래 이와 같은 조건에 일응 적합한 것으로써 경험적, 실험적으로, Ni를 주성분으로 하여 이것에 내열성이 우수한 W,Mo의 어느 일방 또는 쌍방과 미량의 환원제를 첨가한 합금이 직열형 산화물 음극의 기체금속으로써 사용되어 왔었다. 그러나 이와 같은 조성의 금속을 기체로써 사용하면, 수상관의 제조공정이나 그후 사용중에 기체와 산화물층간에 W 또는 Mo에 의한 소위, 중간층이 다량으로 생성되어 산화물층의 박리가 많이 생기는 등의 문제가 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제가 발생하지 않는 직열형 산화물 음극용 기체금속판제를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 있어서는, 고온강도의 향상에는 현저하게 기여하지만 산화물층간에 그 자체에 의한 중간층을 형성하지 않는 Re를, 주성분 Ni에 첨가하여 고온강도와 전기 비저항의 상승을 도모했다.

이하 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명한다.

[실시예 1]

통상의 분말 야금법에 의해 중량비로 15%의 Re와 0.4%의 Zr, 잔여 Ni로된 합금의 잉곳(ingot)을 만들어 그후 진공소둔(眞空燒鈍)을 반복하면서 냉간압연에 의해 두께 30㎛의 판재(板材)를 얻었다. 이것에 Ba,Sr,Ca의 3원 탄산염을 도포하여 진공중 1,000℃에서 10시간 가열 처리하여 그것들을 산화물로 한후 진공중에서 산화물층을 핀으로 긁어 그 부착강도를 조사했지만 박리는 발생하지 않했다. 비교하기 위하여 중량비로 27.5%의 W와 0.4의 Zr을 포함하여 잔여 Ni로 된 합금의 두께 30㎛의 판재에 관하여 같은 시험을 해본즉 산화물층의 박리가 발생했다. 상기의 2시험재료에 관하여 그것들을 공기중으로 끄집어내어 산화물층을 제거한 후 X선 회절에 의해 중간층의 분석을 행하였더니 Ni-Re-Zr합금 시험재료에 있어서는 Zr중간층 밖에 검출되지 않했던 것에 비해, Ni-W-Zr합금 시료에 있어서는 Zr의 중간층과 함께 W의 중간층이 검출되었다.

[실시예 2]

통상의 분말 야금법에 의해 중량비로 12%의 Re와 4%의 W와 0.4%의 Zr을 포함하여 잔여 Ni로 된 합금의 잉곳을 만들어 그후 진공 소둔을 반복하면서 냉간 압연에 의해 두께 30㎛의 판재를 얻었다. 이것에 Ba,Sr,Ca의 3원 탄산염을 도포하여 진공중 1,000℃에서 10시간 가열 처리하여 그들을 산화물로 한후 진공중에서 산화물층을 핀으로 긁어 그 부착강도를 조사했지만 박리는 발생치 않았다. 또 이 시료를 진공중으로 끄집어내어 산화물층을 제거한 후 X선 회절에 의해 중간층의 분석을 하였더니 Zr중간층만이 검출되고 W중간층은 검출되지 않았다.

실험결과에 의하면, Re량이 10중량% 미만에서는 고온강도, 전기 비저항이 불충분해졌고, 17중량%보다 많으면 상승과 냉각을 반복하는 동안 Re가 석출(析出)되었다.

또 Re의 일부분을 W로 치환(置換)하여도 W가 10중량% 이하하면 W중간층을 생성시키지 않고 산화물층의 박리를 발생치 않는다.

이 경우 W는 환원제가 포함되어 있는 경우에는 환원제가 소모한 후, 또 환원제가 포함되어 있지 않은 경우에는 최초부터 산화물 음극의 전자방출 성능을 유지하는 작용을 하기 때문에 적당량의 W를 함유시키는 것에 의해 물론 바람직한 결과가 얻어졌다.

또한 이 W의 일부 또는 전부를 Mo로 치환하여도 마찬가지의 결과가 얻어졌다.

그리고 상기 실시예에 있어서는 환원제로서 Zr 0.4중량%의 경우에 관하여 설명했지만, 그 이외의 Mg,Si,Al 등을 사용하여도 좋다. 함유량으로서는 Zr의 경우 중량비로 5%이하가 바람직하다. 5%를 초과하면 저융점공정(低融點共晶)을 만드는 등 고온강도가 저하한다. Mg,Si,Al 등의 경우는 통상의 기체금속어 포함되어 있는 불순물 정도이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 산화물층 박리가 거의 발생치 않는 속동형의 직열산화물 음극이 얻어지는 효과가 있다.

Claims (1)

1. Ni를 주성분으로 하여 0∼10중량%의 W와 이 W와의 합계량이 10∼17중량%의 Re와, 최소한 1종류 이상의 환원제를 포함하는 것을 특징으로 하는 직열형 산화물 음극용 기체금속판재.

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