CH112487A - Procédé pour la fabrication d'une matière activée pour buts d'émission électronique. - Google Patents

Description

  Procédé pour la     fabrication    d'une matière activée pour buts d'émission électronique.    La présente invention se rapporte à un  procédé pour la fabrication d'une     matière    ac  tivée pour buts d'émission électronique, telle  qu'elle peut servir à la confection de cathodes  pour dispositifs électriques  < à vide.  



  Il a été proposé de préparer un filament  activé disposé pour avoir .du thorium libre  développé à sa surface, lors de son fonctionne  ment, en chauffant un filament .de tungstène  à oxyde     th.orique    dans une atmosphère d'hy  drocarbure, renfermant -des composés tels que  des vapeurs de benzine ou du gaz     d'éclairage,     l'oxyde     thorique    dans le filament étant soit  réduit en thorium ou changé en carbure de  thorium ou un mélange de thorium, de car  bure de thorium et de carbure de tungstène  étant formé.

   En tant que le filament ainsi  activé comporte à sa surface du thorium mé  tallique, il y aura lieu, ou bien de protéger  cette surface, .ou     bien-    d'employer le procédé  seulement après l'introduction du filament  clans le dispositif électronique auquel il est       destiné,    ce qui     évidemment,constitue    un incon  vénient sérieux.  



  Afin de préparer -de la matière     métallique       capable d'être étirée en forme     filamentaire    et       d'obtenir    sa pleine efficacité par chauffage,  sans traitement ultérieur, après l'introduction  dans un dispositif électronique, du carbone et  clé l'oxyde .de thorium ont été mélangés avec  de la poudre -de tungstène,     @ce    mélange étant  subséquemment comprimé et étiré à la forme       filamentaire    voulue suivant les méthodes  usuelles connues.  



  L'inconvénient de ce procédé réside en ce  que du carbone, libre est relativement léger et  occupe par suite un volume relativement  grand par rapport :à son poids. L'introduc  tion de plus qu'une très faible quantité clé  carbone rend la transformation du tungstène  en forme     filamentaire    plus difficile, attendu  que la difficulté de travailler le tungstène,  lorsque des substances étrangères y sont ajou  tées, dépend largement .du pourcentage en vo  lume de ces matières étrangères plutôt que du  pourcentage en poids.  



  Suivant l'invention, un métal réfractaire  pulvérisé, qui formera     @la    plus grande partie  de la matière activée, est mélangé avec un car  bure     pulvérisé    d'un métal réfractaire, un métal      réfractaire activant étant introduit dans ce  mélange d'une façon quelconque. On peut em  ployer par exemple un carbure de thorium  ou un mélange de carbure de thorium avec  de l'oxyde     thorique    ou un autre composé de  thorium, ou un mélange de     .carbure    de tungs  tène avec de l'oxyde     thorique    ou un autre  composé de thorium.

   Du carbure de thorium  ou du carbure d e tungstène étant employé au  lieu de carbone libre, le pourcentage en vo  lume à ajouter pour introduire le même poids  de substance     activante    est bien plus petit qu'a  vec du carbone libre. Le pourcentage en vo  lume de carbure de thorium nécessaire sera à  peu près     '/;,    de .celui de carbone libre et dans  le cas .de carbure de tungstène, le pourcentage  en volume sera même encore moindre.  



  On peut par exemple, en particulier, mé  langer un mélange de carbure, soit de carbure  de thorium ou de carbure de tungstène, et  d'oxyde de thorium avec de la poudre de  tungstène, puis presser l'ensemble à la. forme  d'une barre ou d'un lingot et .le traiter par  frittage à la manière ordinaire soit dans un  milieu d'hydrogène ou dans le vide.  



  Le carbure de thorium ou le carbure de  tungstène peuvent avantageusement être pré  parés par chauffage de la poudre métallique  correspondante      < R    environ 900   C dans une  atmosphère de gaz d'éclairage,. de     vapeurs    de  benzine ou d'autres hydrocarbures. Par  exemple, du carbure de thorium peut être pré  paré en chauffant de la poudre de thorium  à environ 900   C pendant deux à trois heures  dans un courant lent de gaz d'éclairage, qui  est préalablement séché par passage à travers  de l'acide sulfurique concentré.  



  Du carbure de thorium seul peut être  mélangé avec de la poudre de tungstène, ce  mélange est pressé, traité et travaillé à la  forme     filamentaire    désirée. Dans cet exemple,  on prévoit qu'il y aura probablement suffi  samment d'oxyde dans le tungstène ou suffi  samment d'oxygène introduit pendant le  traitement pour décomposer au moins partiel  lement le carbure de thorium de façon à pro  duire l'activation de la matière, lorsqu'elle  sera chauffée à une température suffisam-    ment élevée après sou montage comme     cd-          thode        -chaude    dans un dispositif électronique.  



  A défaut, -d'oxygène, le     carbure    de thorium  pourrait d'ailleurs être simplement dissocié  avec libération d e thorium.  



  On     dt'#crira    ci-après un exemple de     malisa-          tion    du procédé pour la fabrication de tungs  tène     ac@tivL",    bien que celui-ci puisse aussi s'ap  pliquer      <  <     la     fabrication    de     molybdène,    de tan  tale ou  < autre métal réfractaire similaire ac  tivé.  



  Si l'on désire employer du carbure (le  thorium seul pour activer le tungstène, à peu  près la même     quantité    de carbure de thorium  en poids peut être employée que celle d'oxyde  employée ordinairement pour la     fabrication     de tungstène à oxyde de thorium, par exem  ple 1 ou 2 ou moins, en     poids,    de     carbure:     de thorium     peuvent    être ajoutés à de la pou  dre de tungstène. Si un mélange de carbure  de thorium et d'oxyde de thorium est utilisé,  on pourra employer, de chacun     de    ces ingré  dients, environ la moitié de la, quantité  d'oxyde employée ordinairement.

   Si l'on  se sert de carbure de tungstène et d'oxyde de  thorium, il est désirable d'employer approxi  mativement d'égales quantités pour chaque  ingrédient, en utilisant approximativement  la même     quantité    d'oxyde     -de    thorium que  celle qui serait ordinairement     emp:ow        ée    pour  la fabrication d'un filament à oxyde de tho  rium, c'est-à-dire 1 ou 2      â,    ou moins, en  poids.  



  Le     -carbure    de thorium, ou le carbure de  thorium et l'oxyde de thorium sont très in  timement mélangés avec la poudre de tungs  tène, pressés à, la forme de lingots de gran  deur convenable,     frittés    et finalement laminés  et étirés à la forme     filamenta.ire    voulue. On  notera que, dans les exemples décrits, le seul  changement par rapport au procédé usuel de  fabrication de     filaments    à oxyde de thorium  est l'addition de carbure de thorium seul ou       mélangé    avec de l'oxyde de thorium, ou -de  carbure de tungstène avec de l'oxyde de tho  rium, les proportions étant choisies de telle  manière que le mélange contienne à peu près  la proportion usuelle de thorium.

        Après étirage, le filament obtenu peut  être introduit dans un dispositif électronique  pour servir de cathode -chaude. Lors de son  chauffage à l'incandescence, -du thorium sera  développé ou libéré dans le filament, soit par  décomposition de carbure -de thorium, ou par  réaction entre le carbure de thorium et  l'oxyde de thorium, entre le carbure de tho  rium et l'oxyde de tungstène, ou entre le car  bure de tungstène et l'oxyde .de thorium.  Ruelle que puisse être la réaction, on obtient  une bonne activation du filament par suite  du développement de thorium libre, au moins  à la surface de la. cathode     filamentaire.     



  Bien que le thorium ait été mentionné  comme matière activante préférable, il est en  tendu que le procédé peut aussi s'appliquer  avec l'emploi -d'autres agents émetteurs d'élec  trons, tels que l'uranium, le zirconium etc.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé pour la fabrication d'une matière activée pour buts d'émission électronique, matière consistant principalement d'un métal réfractaire, mais dont l'émissivité est due essentiellement à la présence d'un autre m- tal réfractaire, suivant lequel on forme- un mélange contenant le premier desdits métaux, pulvérisé, ainsi qu'un carbure rte métal ré fractaire également pulvérisé. S OLTS-1ZÉ VENI)ICA'PIONS 1 Procédé suivant la revendication, carac térisé en ce qu'on mélange du tungstène pulvérisé avec du carbure de thorium pul vérisé.

   2 Procédé suivant la. revendication, carac térisé en ce qu'un oxyde pulvérisé -d'un métal réfractaire activant est. introduit dans le mélange. 3 Procédé suivant la revendication et les sous-revendications 1 et 2, suivant lequel du tungstène pulvérisé est mélangé avec du carbure de thorium pulvérisé et de l'oxyde de thorium. d Procédé suivant la. revendication, suivant lequel on mélange du métal réfractaire pul vérisé et -du carbure pulvérisé d'un métal réfractaire activant, le mélange étant en suite amené à la forme d'un lingot destiné à être amené lui-même par travail mécani que à une forme de -cathode voulue.

   Procédé suivant la revendication, carac- t.éiis6 en ce que le carbure de métal réfrac taire à employer pour le mélange est ob tenu par chauffage du métal en présence d'un hydrocarbure.