Токопроводящая паста для изготовления катодов газоразрядных приборов

Токопроводящая паста для изготовления катодов газоразрядных приборов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ТОКОПРОВОДЯЩАЯ ПАСТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАТОДОВ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ПРИБОРОВ, содержащая борид неблагородного металла, порошок легкоплавкого стекла и органическое связующее , отличаю щ а я с я тем, что, с целью снижения напряжения зажигания и повышения долговечности прибора, паста дополнительно содержит мелкодислерсный порошок окисла металла из группы Be, А1, Мд, Ва при следующем содержании компонентов, мас.%: Борид неблагородного металла60-80 Порошок легкоплавкого стекла с температурой плавления не выше 700°С3-10 Мелкодисперсный. порошок окисла металла из группы Be;, Ва, At, Mg1-6 Органическое связующее с температурой выгорания не выше 500°СОстальное

C0IO3 СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 — 10

Остальное (21) 3638314/21 (22) 26.08,83 (46) 23.09.92. Бюл. ¹ 35 (72) С.Н. Журавлев, А.Н. Ивлюшкин, B.Ñ.

Карпухин и В,А. Пожарский (56) Патент Англии ¹ 1478102, кл. Н 1 К, 1977.

Патент США ¹ 4079156, кл. 427-96, . 1978. (54)(57) ТОКОПРОВОДЯЩАЯ ПАСТА ДЛЯ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАТОДОВ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ПРИБОРОВ. содержащая борид неблагородного металла, порошок легкоплавкого стекла и органическое связующее. отличающаяся тем, что, с целью снижения напряжения зажигания и повыИзобретение относится к области электронной техники и может найти применение в производстве газоразрядных приборов (ГРП), например для изготовления катодов газоразрядных индикаторных панелей IlOстоянного тока, стабилитронов и др.

Целью изобретения является снижение напря жения зажигания и повышение долговечности ГРП за счет улучшения эмиссионных свойств катодов и их малого распыления в разряде.

Введение в пасту мелкодисперсного порошка окисла легкого металла обусловливает высокие эмиссионные свойства катода, малый коэффициент распыления его и. постоянство катодного падения потенциала, При содержании в пасте окисла легкого металла менее 1% имеет место высокое напряжение зажигания и низкая долговечность ГРП.

„„Ы. „„11б3755 А1 (5»5 Н 01 J 17/49; Н 01 В 1/08 шения долговечности прибора, паста дополнительно содержит мелкодисперсный порошок окисла металла из группы Be, Al, Mg, Ва при следующем содержании компонентов, мас,7;:

Борид неблагородного металла 60 — 80

Порошок легкоплавкого . стекла с температурой плавления не выше 700 С

Мел кодисперсный порошок окисла металла из группы Be, Ва, At, Mg 1-6

Органическое связующее с температурой выгорания не выше 500 С

При наличии в пасте более 6 ) окисла легкого металла проводниковые свойства пасты ухудшаются, т.к. резко возрастает сои ротивл ение электродов.

Размеры частиц окисла легкого металла не превышали 20 мкм, т,к. больший размер частиц окисла приводит к "стягиванию" разряда на них и, как следствие, к нестабильной работе прибора. Кроме того, размер частиц окисла легкого металла влияет на печатающие свойства пасты, Для использования в пасте были опро-. бованы следующие марки стекол:

С48-2, содержащее, мас.7: Si02 65-68, В203 20 — 23, А503 3 — 4, Ма20 2,2-3,8, К20.

4,1-6,2;

С82-3, содержащее, мас. : РвО 66 — 76, В203 13 — 18, StQz 8 — 15, А120з 1,4 — 2,5;

1163755!.:"51, содержащее, мас.%: РвО 27-35, В.Г) д 17 23. ZnO 34-38,.Я!02 6-10. Р20 1,5—

4,5.

В качестве легкоплавкого стекла могут быть применены легкоплавкие кристаллизукнщиеся стекла и смесь легкоплавкого и легкоплавкого кристаллиэующегося стекол.

При выборе органического связующего исходят из следующих требований: инертность к металлам и их окислам хорошая смачиваемость стеклянной подложки порошков; полное выгорание при температуре не выше 500 С: малая зависимость вязкости пасты от температуры.

На основании литературных данных этим требованиям удовлетворяет множество органических связующих. Для использования в пасте были опробованы следующие органические связующие;

60% ланолина плюс 40% раствора этилцеллюлоэы в терпинеоле;

3 — 8% ный раствор этилцеллюлозы в терпинеоле.

Пример 1, На стеклоподложке методом трафаретной печати формировали электроды из токопроводящей пасты, содержащей, мас.%;

Порошок полуборида никеля 75

Порошок легкоплавкого стекла С48-2 5

Мелкодисперсный порошок окисла легкого металла (BeO) с размером частиц 0,1-5 мкм 4

Органическое связующее (3%-ный раствор этилцеллюлозы в терпинеоле) 16

Затем проводили сборку диодной конструкции прибора, герметизировки, откачивали, наполняли смесью Ne + 1% Аг до давления 100 мм рт,ст. и тренировали при5ор. После этого замеряли напряжение зажигания газового разряда — 180 В.

Долговечность при плотности тока 50 мА/;м в статическом режиме составляла

620 ч.

Пример 2, На стеклянной подложке .методом трафаретной печати формировали электроды из токопроводящей пасты, содержащей, мас.%:

Порошок полуборида кобальта 70

Порошок легкоплавкого стекла С551 7

Мелкодисперсный порошок окисла легкого металла Alz0g с размером частиц 0,5--10 мкм 1

Органическое связующее (8%-ный раствор зтилцеллюлозы в терпинеоле) 22

Затем были проведены все технологиче5 ские операции соответственно примеру 1.

Напряжение зажигания газового разряда составило 185 В, долговечность 610 ч.

Пример 3, Технология аналогична примерам 1 и 2, но взят другой состав пасты, 10 мас.%:

Порошок борида кобальта 76

Порошок легкоплавкого стекла С82-3 3

Мелкодисперсный порошок

15 окисла легкого металла Mg0 с размером частиц 0,5 — 2 мкм 6

Органическое связующее (60% ланолина и 40%

2%-ного раствора этилцел20 люлозы в терпинеоле) 15

Напряжение зажигания 191 В, долговечность 600 ч.

Предельные значения составов приведены в табл, 1.

25 Токопроводящая паста для изготовления катодов ГРП (N 1-7) содержит порошки борида неблагородного металла (%28) и легкоплавкого стекла, мелкодисперсный порошок окисла легкого металла (ВеО) с

30 размером частиц 0,1 — 5 мкм и органическое связующее (раствор этилцеллюлозы в терпинеоле), мас.%:

Паста 1

Порошок борида никеля 63

35 Порошок легкоплавкого стекла С48-2 10

Мелкодисперсный порошок окиси бериллия 1

8%-ный раствор этилцеллю40 лозы в терпинеоле 26

Паста 2

Порошок борида никеля 77

Порошок легкоплавкого стекла С48-2 3

45 Мелкодисперсный порошок окиси бериллия 3.5

3%-ный раствор этилцеллюлозы в терпинеоле 14

Паста 3

50 Порошок борида никеля . 72

Порошок легкоплавкого стекла С48-2 5,5

Мелкодисперсный порошок окиси бериллия 3.5

55 5%-ный раствор этилцеллюлозы в терпинеоле 19

Паста 4

Порошок борида никеля 66

Порошок легкоплавкого стекла С48-2 7

1163755

70

0,5

22,5

20

12

Таблица 1

Характеристика покрытия

Долговечность, ч

Величина элект- Величина напряричесокго сопро- жения зажигания тивления като- газового раэряов, кОм а,В

Паста

0,08

0,085

0,07

0.07

450.190

210

2

5

Слабая прочность проводникового покрытия на подложке

0,92

0.13

600

185

Наблюдается сильное растекание пасты

9,0

0,07

190

615

Паста плохо продавливается через трафарет. оттиск некачественный

Мелкодисперсный порошок окиси бериллия

5 -ный раствор этилцеллюлоэы в терпинеоле

Паста 5

Порошок борида никеля

Порошок легкоплавкого стекла С48-2

Мелкодисперсный порошок окиси бериллия

5 -ный раствор этилцеллюлозы в терпинеоле

Паста 6

Порошок борида никеля

Порошок легкоплавкого стекла С48-2

Мелкодисперсный порошок окиси бериллия

5%-ный раствор этилцеллюлозы в терпинеоле

Паста 7

Порошок борида никеля .Порошок легкоплавкого стекла С48-2

Мелкодисперсный порошок окиси бериллия

5 -ный раствор этилцеллюлозы в терпиноле 21

Примечание, Токопроводягцие пасты с содержанием основного функционально о ма5 териала менее 60 и более 80 изготовить в производстве не и редставляетСЯ ВОЗМОЖНЫМ.

Использование в пасте легкоплавкого стекла свыше 10 мас. приводит к увеличе10 нию сопротивления катодов (паста 7), а ниже 3 мас. — уменьшению сцепления с подложкой (паста 6).

Предельные значения составов по окиси бериллия — пасты 4 и 5.

15 Применение паст 4 не представляется возможным из-за очень высокого сопротивления катодов.

Применение пасты 5 нецелесообразно из-эа повышенного напряжения зажигания

20 газового разряда и низкой долговечности.

В табл. 2 приведены примеры конкрет ного выполнения паст на основе борида кобальта и оценка их свойств с точки зрения . напряжения зажигания и долговечности.

25 Иэ паст на основе борида кобальта хорошие результаты дают составы 8 и 10.

Таблица 2

Составитель И.Колтунов

Редактор Е.Гиринская Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Н.Гунько

Заказ 4058 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101