Токопроводящая паста для изготовления катодов газоразрядных приборов

 

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