BE373598A - - Google Patents

Description

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  " Perfectionnements apportés aux revêtements pour filaments et aux procédés d'application desdits revêtements" 
La présente invention se rapporte aux revê- tements pour filaments et en particulier aux revête-   ments   utilisés dans les filaments des tubes à vide,
Bans las tubes à vide on recherche, de ma- nière générale, à placer le filament aussi près que possible des autres éléments du tube: afin d'utiliser 

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 toute la chaleur rayonnée par le filament, ou bien   l'émission   électronique lorsque la cathode est constituée par le filament. 



   Dans un tube du type à chauffage, il est nécessaire en particulier que l'élément de chauf- àge soit aussi près que possible de la cathode, de manière à conserver l'énergie calorifique du fila- ment et à réduire au minimum le temps nécessaire pour amener la cathode à la température d'émission électronique, lors du changement de sens du courant. 



  Lorsqu'un filament, nu est disposé au voisinage immé- diat de la cathode, tout mouvement du filament par rapport à cette cathode peut amener ces deux éléments à se toucher et à court-circuiter ainsi le tube. 



  On a trouvé avantageux de prévoir un certain isole- ment entre la cathode et le filament, de manière à. éviter un tel court-circuit et un des moyens pour assurer un tel isolement des deux éléments précités consiste à on recouvrir le filament lui-même. Un tel revêtement isolant pour filaments a été obtenu en mélangeant un oxyde isolant, tel par exemple que l'oxyde d'aluminium, ou l'oxyde de magnésium, avec un liant convenable, ledit mélange étant appliqué sur le filament et chauffé ensuite, de manière à éliminer le liant. Ce mode d'isolement offre cer- tains désavantages dont le principal consiste dans le fait qu'il est extrêmement difficile d'éliminer tout le liant.

   En effet, lorsqu'une partie du liant reste sur le filament, la conductibilité de l'isolant se trouve augmentée, ce qui provoque la rupture du filament aux températures relativement basses. 



   Un autre inconvénient des isolements de 

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 ce genre consiste dans le fait que lés particules de la matière isolante ne sont pas à l'état molécu- laire et que même lorsque cette matière est broyée dans un broyeur à boulets et est rendue très fine elles tendent à se détacher et à absorber l'humidité de telle façon que le revêtement fini a une tendance à s'émietter et à se détacher ainsi du filament; quand cela se produit au cours du fonctionnement du tube, il en peut résulter un court-circuit. 



   Un des objets de la présente invention consiste à prévoir un procédé de recouvrement des fils à filaments avec une matière isolante à l'état   moléculaire    de telle façon que la matière forme une surface homogène très compacte étroitement as- sociée avec le support en   métal.   



   Un autre objet de l'invention consiste à obtenir un revêtement isolant pour filaments, revêtement qui soit dur, comptact et susceptible de résister aux températures de fonctionnement du tube et aussi aux températures auxquelles le filament est soumis au cours de sa   fabrication,avdnt   qu'on le dispose dans le tube et sans que ce revêtement se rompe ou s'émiette sous l'effet des tensions électriques utilisées. 



   Un autre objet de l'invention consiste à prévoir un procédé de fixation d'un oxyde métal- lique sur un fil sans qu'il en résulte un désavan- tage quelconque dû à l'utilisation de liants. 



   D'autres buts se rapportant au procédé de préparation des divers constituants du revêtement et à l'application de ce revêtement au fil   apparaî-   tront au cours de l'exposé qui va   suivre.   



   Parmi les   oxydes..,,   qui r'orment la 

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 meilleure matière isolante dextinée à être utilisée dans les tubes à vide, il faut citer l'oxyde d'aluè 
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 minium, l'oxyde de 1 r:rllj l'oxyde de magnésium,   l'oxyde   de calcium,   l'oxyda de   chrome et l'oxyde de titane. Parmi   ces   métaux on se sert de préfé- 
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 renC6 de t d'aluiltinium parce que leurs composés se   trouvant   plus facilement dans le com-   merce.   Comme le demandeur a obtenu de bons résul- tats avec l'aluminium, on décrira. dans les lignes suivantes un procédé de préparation de revêtements en oxyde d'aluminium. 



   Conformément à l'invention, on prépare d'abord une solution saturée de nitrate d'aluminium et on applique un nombre désiré de couches de cette solution sur le fil qui est de préférence chauffé après l'application de chaque couche,afin que la matière puisse sécher. Sous l'action de la chaleur, le nitrate d'aluminium se décompose en oxyde   d'alu   minium, en bioxyde d'azote et en eau. Ces deux der- niers éléments s'éliminentsous forme de vapeur en laissant le revêtement en oxyde d'aluminium à son état moléculaire. 



   Le demandeur a utilisé ce revêtement sur un filament en tungstène et comme le tungstène se cristallise à une température inférieure au point de fusion de l'oxyde d'aluminium, il n'est pas recommandé d'amener le tungstène par chauffage à une température suffisamment élevée qui puisse déterminer la fusion de l'oxyde d'aluminium. Toute- fois,,on pourrait obtenir un meilleur revêtement qui adhère plus i ntitement au fil si l'oxyde était porté à   l'état de   fusion.

   Le demandeur a trouvé cependant qu'en ajoutant au revêtement une petite 

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 portion dun oxyde dont le point de   fsion   est nota- blement inférieur à la température de cristallisation du tungstènecet oxyde fondra lorsque le filament sera chauffé au cours de l'aspiration de l'air du tube et il déterminera ainsi l'adhérence très   intime   de l'oxyde d'aluminium au fil de tungstène. La demanderesse a trouvé ensuite que le degré de satu- ration du nitrate d'aluminium est très important puisque ce degré de saturation détermine le nombre de couches qu'il est nécessaire d'appliquer sur le filament pour obtenir un revêtement de l'épaisseur désirée; ce degré de saturation détermine   aussi   dans une certaine mesure, le caractère du revêtement une fois appliqué sur le fil.

   Si la solution est faible:) un grand nombre de couches sera nécessaire pour obtenir la section transversale désirée et si la solution est une solution sursaturée le nitrate d'aluminium aura une tendance à se cristalliser et à former des arêtes irrégulières sur la surface du filament. Une, solution non saturée ayant   un   
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 pséés- d . ' de ls4 à la température de 270 0,, donne de   tressons     résultats,,   La demanderesse a trouvé que pour un fil de 13 millièmes il est nécessaire d'appliquer sur le fil vingt-cinq couches de ladite solution.

   afin que le diamètre soit porté de 13 à 15 millièmeso 
A la solution de nitrate d'aluminium on ajoute de 3 à 10% en poids de bioxyde de   sili-   cium qui fond à une température inférieure à celle à laquelle est porté le filament au moment où on aspire l'air contenu dans le tube à   vide.,   le bioxyde de silicium ainsi fondu favorisant la   solidarisation   de l'oxyde d'aluminium avec le filo Il importe que 

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 la quantité de   Dioxyde   de silicium/utilisee   soit   suffisante pour fondre le revêtement, afin qu'il adhère intimement au fil. Toutefois, cette quantité ne doit pas être augmentée dans des pro- portions telles qu'elles puissent diminuer les pro- priétés diélectriques dudit revétement.

   Dès que le filament est inséré dans le tube à vide, on aspire l'air contenu dans ce tube et   on:.chauffe   simulta-   nément   le filament à une température d'environ 600 à 900  C., ou bien on le porta à une température 
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 telle que sa couleur devienne rouge lbàâq La demanderesse a trouvé que ce chauffage du filament provoque un ramollissement du revêtement lorsque ce dernier est constitué par du nitrate d'aluminium non additionné de bioxyde de silicium. En raison à ce ramollissement, le revêtement s'émiette et devient inutilisable dans le tube à vide.

   Quoiqu'il soit impossible à l'heure actuelle d'indiquer la raison dudit ramollissement, il a été constaté que l'addition de bioxyde de silicium évite le ramollis-   sement;   elle provoque, au contraire, le durcissement du revêtement, lequel éclate ou s'émiette   diffici   lement. 



   Dans les lignes précédentes on a décrit un mode de réalisation de l'invention dans lequel on utilise l'aluminium; toutefois, on peut utiliser, de manière analogue, n'importe lequel des métaux mentionnés ci-dessus; on peut utiliser de merle, au lieu du bioxyde de silicium destiné à être mélangé avec la matière appliquée sur le fil, tout autre oxyde métallique, ayant des propriétés isolantes et un point de   fusio   se trouvant légèrement au-dessous de la temérature à laquelle il faut por- 

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 ter le fil métallique pour aue sa/couleur devienne 
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 t<<-/ - rouge 1 
Il résulte de ce qui précède que la présente invention consiste dans un procédé d'ap- plication, sur un filament, d'un oxyde métallique à l'état moléculaire .

   Ce procédé est simple, peu coûteux; il   permet   d'obtenir un revêtement isolant, pour le   filament.qui   ne s'émiette pas ou ne se rompe pas lorsque ledit filament est replié conve-   nablement   pour être placé dans le tube à vide. Ce revêtement isolant ne se brise pas non plus et ne s'émiette pas lorsque le filament est en service normals ce qui a pour effet d'augmenter la durée du tube à vide et, en particulier, du tube du type à chauffage. 



   On conçoit que l'invention n'est pas limitée au procédé décrit précédemment et qu'on peut y apporter des   modifications   sans que l'écono- mie en soit altérée. 
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  REV1i:lJ.lCATl.O.N.S 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1 ) Fil métallique caractérisé par ce fait qu'il comporte un revêtement en oxyde metalli- que à l'état moléculaire; 2. ) Fil métallique destiné à être uti- lisé comme filament de tube à vide et comportant un revêtement en oxyde métallique à l'état molécu- laire, caractérisé par ce fait que la température de rupture de ce revêtement est au-dessous de la température de cristallisation du tungstène : 3 ) Revêtement pour fils à filaments revêtement constitué par un oxyde métallique à l'état moléculaire dont le point de fusion est élevé <Desc/Clms Page number 8> et. par une petite quantité d'une matière isolante dont le point de fusion est inférieur 8, celui dudit cryde ;

4 ) Procédé de revêtement d'un fil à filaments avec un oxyde métallique à l'état molécu- laire, ce procédé consistant à appliquer sur le fil la solution d'un composé métallique et à traterlefil ainsi revêtu de manière à transformer ledit composé en un oxyde métallique; 5 ) Procédé pour former sur un fil à filaments un revêtement isolant, ce procédé consistant à recouvrir le fil avec un composé métallique et à traiter ce dernier de manière à le transformer en un isolant approprié; 6 ) Procédé pour former sur un fil à filaments un revêtement en oxyde métallique, ce procédé consistant à recouvrir le fil avec un nitrate métallique, et à traiter le fil et le revête- ment en nitrate de manière à transformer ledit nitrate métallique en oxyde;

7 ) Procédé pour former sur un fil à filaments un revêtement isolant,procédé consistant à appliquer un certain nombre de couches d'un compo- sémétallique sur ledit fil et à chauffer ce dernier, de manière à déterminer la transformation chimique dudit composé; 8 ) Procédé pour former sur un fil à filaments un revêtement isolant dur et imperméable, procédé consistant à appliquer sur la surface dudit fil un certain nombre de couches d'un composé métal- lique comprenant une petite quantité d'un oxyde métallique dont le point de fusion est relativement bas,

à chauffer ledit fil après application de chacune des couches successives afin de transformer <Desc/Clms Page number 9> ledit composé en un oxyde dont le point de fusion est supérieur à celui de l'oxyde ci-dessus mentionné et à chauffer ledit fil à une température supérieure à la température de fusion de l'oxyde primitif et inférieure à la température de fusion de l'oxyde formé en deuxième lieu.- 9 ) Procédé de revêtement d'un fil en tungstène avec une matière isolante, procédé con- sistant à appliquer sur la surface du fil une solu- tion d'un corps métallique contenant une petite quan- tité d'un oxyde dont le point de fusion est relati- vement bas,

à augmenter légèrement la température dudit fil en vue de transformer le corps métallique précité en un oxyde métallique dont le point de fusion est supérieur à la température de cristalli- sation du tungstène et à chauffer ensuite ledit fil de manière à le porter à une température qui comprise entre la température de fusion dudit oxyde et la température de cristallisation du tungstène 10 ) Procédé de revêtement d'un fil à filaments avec une matière isolantes, procédé consistant à appliquer sur le fil un certain nombre de couches d'une solution de nitrate d'aluminium et à chauffer ledit fil de manière à transformer le dit nitrate d'aluminium. en oxyde d'aluminium;

11 ) Procédé pour former un revêtement en oxyde d'aluminium à l'état moléculaire sur un fil à filaments, procédé consistant à appliquer sur le fil plusieurs couches d'une solution de nitrate d'aluminium et une faible quantité d'un oxyde dont le point de fusion sE trouve au-dessous de la tempé- rature de cristallisation du fil en tungstène, à <Desc/Clms Page number 10> chauffer ledit'fil après l'application de chaque couche dé solution, afin de transformer le nitrate d'aluminium en oxyde d'aluminium et à élever ensuite la température dudit fil pour la porter à un point compris entre la température de fusion de l'oxyde mentionné en premier lieu et la température de cristallisation du tungstène;

12 ) Procédé consistant à munir un fil en tungstène d'un revêtement isolant homogène EMI10.1 et dur, ce procédé comportantl'application, sur le fil, d'un certain nombre de couches d'une solu- tion de nitrate d'aluminium et d'une petite quantité de bioxyde de silicium; le chauffage du fil après l'application de chacune'des couches successives en vue de transformer le nitrate d'aluminium en oxyde d'aluminium et le chauffage ultérieur du. fil de manière à le porter à une température qui soit supérieure au point de fusion du bioxyde de si- licium, mais inférieure à la température de cristallisation du tungstène;

13 ) Procédé de revêtement d'un fil de tungstène avec une matière isolante homogène et dure, cette matière étant à l'état moléculaire, le dit procédé consistant à appliquer un certain nom- bre découches d'une solution d'un corps métallique (dont l'oxyde a un point de fusion supérieur à la température de cristallisation du tungstène) et d'une faible quantité de bioxyde de silicium, à chauffer le fil après l'application de chacune des couches successives de cette solution en vue de / EMI10.2 ll7Jx±8ù% M WJ1fi#t â chauffer ul- térieurement le fil de manière à le porter à une <Desc/Clms Page number 11> température qui soit supérieure à la température de fusion du bioxyde de silicium et inférieure à la température de cristallisation du tungstène;

14 ) Procédé pour former sur un fil à filaments un revêtement en oxyde métallique, procédé consistant à appliquer sur le fil un certain nombre de couches d'une solution saturée de nitrate d'aluminium dont le poids spécifique est de 1,4 à 27 cette solution comportant l'addition de 3 à 10 % en poids de bioxyde de silicium, à chauffer ledit fil après application de-chaque couche succes- sive de manière à transformer la nitrate d'aluminium en oxyde d'aluminium et à chauffer ultérieurement le fil de manière à le porter à une température qui soit supérieure àu point de fusion du bioxyde de silicium, mais inférieure au point de cristalli- sation du tungstène-, 15 )

Fil à filaments muni d'un revê- tewent constitué par de l'oxyde d'aluminium à l'état moléculaire et par une petite quantité de bioxyde de silicium fondu, RESUME SUCCINCT Procédé de revêtement des fils métal- liques et en particulier des filaments des tubes à vide avec une matière isolante constituée par un oxyde métallique à l'état moléculaire.