阴极像破缺研究

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1、阴极像破缺研究：在CRT生产中，阴极像破缺现象非常普遍，这种情况严重影响了CRT的寿命，是生产中的一大质量缺陷，为此，通过对阴极像破缺的分析和研究，找出解决阴极缺陷的途径，完善阴极分解激活工艺，提高产品成品率和寿命。　　关键词：阴极缺陷工艺　　1概述　　在CRT（阴极射线管）生产中，经常会看到成品管阴极像不完整的现象，称阴极像破缺，这种破缺实际上反映的是阴极分解和激活过程中出现阴极缺陷和质量问题，主要是阴极分解工艺不适合阴极产品要求，造成分解过度导致阴极烧结、熔化，使阴极失去发射能力，或者发射小，不符合要求，降低阴极寿命。如果阴极分解不彻底，会在以后的正常工作

2、过程中继续分解、放气，从而降低CRT的真空度，带来更多的不良后果。为了解决这个问题，以显像管为例，对日立、北斗、大连电子枪的分解、激活工艺进行了长时间的实验和研究，基本消除了阴极像破缺现象，保证了阴极质量。　　2阴极像缺陷原理　　阴极构成　　CRT阴极是由阴极涂层、基金属构成的，灯丝加热基金属，使阴极涂层发射电子，这就是阴极的工作原理。　　阴极涂层主要是三元碳酸盐：BaCO3：SrCO3：CaCO3=50:40:10(摩尔数)　　相应的重量比：BaCO3:SrCO3:CaCO3=9.86：5.90：1.00　　碳酸盐在常温下是稳定的，在高温下，碳酸钙先分解、其

3、次是碳酸锶、碳酸钡，直到800℃-900℃时才能完全分解。在CRT制作过程中，碳酸盐阴极分解成为氧化物的过程叫阴极分解：　　MeCO3MeOCO2↑　　Me为碱土金属　　阴极分解的过程是在排气台上完成的，因此CO2的释放量并不会影响CRT的真空度。　　阴极分解后下一步就是阴极激活：通过加热和加电压等手段，由激活剂氢化锆参与，让氧化物分解出单质钡，这样就能发射电子了。　　ZrH2ZrH2↑　　3BaOZr2BaBaZrO3　　在阴极分解和激活的过程中，时常发生阴极破缺现象，如图所示：　　　　在显微镜下看，正常分解和激活的阴极像发酵很好的蛋糕一样均匀平整、表面上布

4、满了气孔，而有缺陷的阴极一般缺陷部分都是被烧熔了，就像均匀的蛋糕上面被滴上了一块熔化的蜡烛一样光滑熔块，这样的地方是不会发射电子的，看到的阴极像就是黑色的。造成这种缺陷的原因就是在阴极分解或者激活（老练）的过程中灯丝电压不合适或者这个过程中出现短路等现象引起的。由于这一块熔化的部分不会发射电子，使得整个阴极的发射面积减小，不得不让其他能发射的地方承担这一块的发射任务，而加大发射量，这就使得其他地方会过早的出现发射疲劳而失去发射能力，降低发射寿命。　　3解决措施　　每一种电子枪都会提供自己的分解和激活工艺，但厂家提供的这种工艺未必就是最优化的，也不一定完全适合自

5、己的生产。因此，针对不同电子枪我们经过无数次实验、优化，利用统计平均的方式，最终找出最佳阴极分解工艺如下：　　环境条件：在排气台上，温度在200℃左右，正空度为：4×10-4Pa以上、用高频炉对调制极加热到750℃-800℃，调制极呈现暗红色。此时开始对灯丝加电压如下：　　当电压加到16伏特以后，停止高频加热。　　激活工艺如下：　　①在开始加电压之前先检查整个电子枪各极之间以及和灯丝之间是否有短路现象，并用6V小灯泡为灯丝提供保护。　　②老练电压参数要求　　以上工艺对于显像管用日立、北斗、大显等电子枪使用效果最好。对于4.5″-110°-?覬20、5.5″-5

6、5°-?覬20、7″-90°-?覬20、8″-90°-?覬20、12″-90°-?覬20、14″-90°-?覬20、17″-90°-?覬20、以及各种显示管都适用。特别是对35SX1B、44SX1B显像管最为合适。通过优化工艺，使得阴极像破缺现象大量减少，为提高CRT质量和寿命提供了依据。