DE3630224C2 - Verfahren zur Herstellung von Oxidkathodendrähten durch kataphoretisches Beschichten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Oxidkathodendrähten durch kataphoretisches BeschichtenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solches Verfahren ist aus der DE-OS 27 15 242 bekannt.
Bei direkt geheizten Oxidkathoden werden Drähte
verwendet, die in der Regel aus Wolfram bestehen und mit
einem emissionsfähigen Material beschichtet sind. Da die
Oxidkathodentemperatur und somit der Emissionsgrad auf
der ganzen Länge sehr genau eingehalten werden muß,
werden beschichtete Oxidkathodendrähte mit über die ganze
Länge sehr gleichmäßigem Durchmesser benötigt. Hierzu
wird von Wolframdrähten ausgegangen, die über die ganze
Länge einen sehr gleichmäßigen Querschnitt haben, was
sich durch Verwendung von Präzisionsziehdüsen bei der
Herstellung der Drähte erzielen läßt.
Wesentlich schwieriger ist es, eine auf der ganzen Länge
und dem ganzen Umfang des Drahtes gleichmäßig dicke
Beschichtung mit dem emissionsfähigen Material zu
erzielen. Die Beschichtung wird durch Kataphorese
vorgenommen und durch einen hohen apparativen Aufwand
wird versucht, eine möglichst gleichförmige Beschichtung
auf der ganzen Länge des Drahtes und am ganzen Umfang zu
erreichen.
So hat man, wie aus der genannten DE-OS 27 15 242
hervorgeht, den zu beschichtenden Draht in der Achse
eines zylindrischen Beschichtungsgefäßes angeordnet und
ihn konzentrisch mit einer zylindrischen Gegenelektrode
umgeben. Bei dem Beschichtungsvorgang wird außerdem das
Beschichtungsgefäß fortlaufend gedreht, was
Schleifringkontakte zur Zuführung des Stromes
erforderlich macht.
Offenbar genügen alle diese Maßnahmen aber nicht, um eine
vollkommen gleichförmige Beschichtung auf der ganzen
Drahtoberfläche zu erzielen. Die Beschichtungsdicke wird
offenbar nicht nur von der Beschichtungsapparatur
beeinflußt, sondern auch von der Struktur und
Oberflächenbeschaffenheit der Drähte. Man hat versucht,
diesen Nachteil dadurch zu beheben, daß man die Drähte
vor der Beschichtung einer Vorbehandlung, insbesondere
einer aufwendigen Reinigung unterzogen hat. Aber auch
damit ließen sich Abweichungen im Beschichtungsverhalten
nicht vollständig beseitigen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben,
mit dem immer ein gleichmäßiges Beschichtungsverhalten
erzielt wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs
1 genannten Maßnahmen gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können den
Unteransprüchen entnommen werden.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß eine sehr
gleichmäßige Beschichtung der Drähte bei der Herstellung
von Oxidkathoden durch kataphoretisches Beschichten in
einfacher Weise dadurch erzielt werden kann, daß zu
Beginn des Beschichtungsvorganges der zu beschichtende
Draht kurzzeitig als Anode geschaltet wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
anhand der Figur näher erläutert.
Die Figur zeigt schematisch eine Anordnung zur
kataphoretischen Beschichtung für die Herstellung von
Oxidkathodendrähten.
Hierbei wird ausgegangen von einem Wolframdraht, der auf
der ganzen Länge einen sehr gleichmäßigen Querschnitt
hat. Anstelle von Wolfram kann aber auch ein Draht aus
Molybdän, Kobalt, Nickel oder aus Legierungen der zuvor
genannten Metalle verwendet werden.
Der zu beschichtende Draht 4 ist in einer Halterung 3
gehalten, die sich innerhalb eines Beschichtungsgefäßes 1
befindet. Vorzugsweise wird der Draht in der Halterung 3
mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung in
gespanntem Zustand gehalten. Dem Draht gegenüber und
parallel zu ihm ist eine Gegenelektrode 5 angeordnet. Es
hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn bei dem Verfahren
gemäß der Erfindung die Gegenelektrode aus einem
rostfreien Stahl besteht.
In dem Gefäß 1 ist eine Suspension 2 des emissionsfähigen
Materials angeordnet. Als emissionsfähiges Material
werden vorzugsweise Gemische aus Bariumcarbonat,
Strontiumcarbonat und Calziumcarbonat oder auch
Mischkristalle dieser Carbonate verwendet. Das
emissionsfähige Material ist in einem geeigneten
Elektrolyten suspendiert. Bei dem Verfahren gemäß der
Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, eine
Suspension zu verwenden, die Diäthylcarbonat,
Diäthyloxalat, Äthylalkohol sowie Aceton und Methanol
enthält. Die Suspension wird durch eine Rührvorrichtung 6
homogenisiert.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel kann eine große
Anzahl von Drähten gleichzeitig im Beschichtungsgefäß 1
vorhanden sein und beschichtet werden. Damit wird
erreicht, daß alle Drähte den gleichen Bedingungen
unterliegen und deshalb gleich beschichtet werden. Dieses
ist von Vorteil, wenn alle gleichzeitig beschichteten
Drähte gemeinsam in einer Bildwiedergabevorrichtung
eingesetzt werden.
Die Beschichtung wird mit einer Gleichspannung von 50 bis
150 V durchgeführt, die von einer Stromquelle 7 geliefert
wird. Mit dem Strommesser 8 wird der Beschichtungsstrom
überwacht.
Mit dem Schalter 9 wird der Beschichtungsstrom für eine
bestimmte Zeitdauer eingeschaltet. Diese kann bis zu 30
Sekunden betragen und hängt von der Spannung der
Stromquelle 7, der gewünschten Beschichtungsdicke sowie
den übrigen apparativen- und Verfahrensparametern ab.
Gemäß der Erfindung wird zu Beginn der Beschichtung der
Draht 4 kurzzeitig als Anode geschaltet, d.h. die
Stromrichtung umgekehrt. Hierzu ist eine Umpolvorrichtung
10 vorgesehen. Bei der normalen kathodischen Beschichtung
hat die Umpolvorrichtung 10 die in der Figur ausgezogen
dargestellte Schalterstellung, während die
Umpolvorrichtung 10 zu Beginn des Beschichtungsvorganges
die in der Figur gestrichelt dargestellte
Schalterstellung hat, so daß der Draht 4 als Anode
geschaltet ist.
Beim Beschichtungsvorgang gemäß der Erfindung wird also
der Schalter 9 eingeschaltet und gleichzeitig die
Umpolvorrichtung in die in der Figur gestrichelt
dargestellte Stellung gebracht. Nach einer kurzen
Zeitspanne wird die Umpolvorrichtung 10 in die in der
Figur ausgezogen dargestellte Schaltstellung gebracht,
womit der normale kathodische Beschichtungsvorgang
stattfindet. Der Beschichtungsvorgang wird beendet, wenn
der Schalter 9 geöffnet wird.
Der Schalter 9 und die Umpolvorrichtung 10 können zu
einer einzigen Vorrichtung kombiniert sein.
Die anodische Schaltung des zu beschichtenden Drahtes 4
braucht nur kurzzeitig erfolgen, d.h. in den meisten
Fällen genügen Bruchteile von Sekunden bis einige
Sekunden.
Es ist vorteilhaft, wenn die Drähte vor der Beschichtung
durch Waschen und reduktives Glühen vorbehandelt werden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung wurde bisher zur
Herstellung von direkt geheizten Oxidkathodendrähten
beschrieben. Es kann aber auch vorteilhaft zum Aufbringen
des Emissionsmaterials bei indirekt geheizten Kathoden
verwendet werden.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von Oxidkathodendrähten
durch kataphoretisches Beschichten von Drähten mit
emissionsfähigem Material in einer Suspension des
emissionsfähigen Materials in einem Elektrolyten,
dadurch gekennzeichnet, daß zu
Beginn des Beschichtungsvorgangs der Draht kurzzeitig als
Anode geschaltet wird, wonach unmittelbar darauf die
Beschichtung in der gleichen Suspension in an sich
bekannter Weise mit als Kathode geschaltetem Draht
durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Behandlung mit als Anode geschaltetem Draht
Bruchteile einer Sekunde bis einige Sekunden lang
durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Suspension verwendet wird, die
Diäthylcarbonat, Diäthyloxalat, Äthylalkohol, Aceton und
Methanol enthält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Gegenelektrode aus rostfreiem
Stahl verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die zu beschichtenden Drähte durch
Waschen und reduktives Glühen vorbehandelt werden.
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