专利名称：阴极射线管用低阻内导电涂料及制备方法
技术领域：
本发明是涂敷于阴极射线管锥体内壁的导电涂料及制备方法。
图1是显像管的大致结构图。1、锥体内壁；2、阳极帽；3、电子枪；4、锥体外壁；5、管颈；6、屏。图中整个管体由玻璃制成，锥体4部所涂是具有导电性的外导电涂料，锥体1部所涂为内导电涂料。电子枪3位于管颈5中与内导电石墨涂料相接触，在装配电子枪过程中，避免不了会刮落少量的涂膜细片。由于电子枪上三个电极通常有十几KV的电压，这些剥离的涂膜细片层会使电极之间发生短路，造成电子枪打火，产生瞬间电流，电流值高达500A以上。这些瞬间电流能损坏本身电极外，还能损坏耐电压低的半导体元件和击穿绝缘体元件。所以在实际应用中，瞬间电流不能超过200A，但过低也不行，以100-150A为佳。而现有的高阻抗内导电涂料(如申请号96102050.4)，是适应东芝和菲利浦彩色显像管，它们全部使用高阻内涂。它以氧化铁为主要原料配制而成，涂膜表面电阻高达0.2Ω·cm以上，通过电子枪和阳极帽的高压后获得的电流太小(＜100A)而出现电视画面黑暗和画面不稳定等现象。另外，因为电阻高，必须使管外涂敷的材料的电阻很低(通常小于60Ω)，要损失一部分电容，这样会使彩电显像管的发射能力降低，达不到最佳效果，减少了亮度，也降低了使用寿命。由此可见，高阻抗内导电涂料存在的上述缺陷，不能满足日立型技术在彩色显像管生产线的需要，因此，这是急需解决的技术问题。
本发明的目的是为了解决上述存在的问题，提供一种阴极射线管用低阻内导电涂料及制备方法。它可以实现涂膜表面电阻在0.08Ω·cm以下，提高画面亮度和增加画面稳定性等目的。
为了达到上述目的，本发明采用如下配比及组成(重量百分比)石墨粉12-30％；碱金属硅酸盐 10-20％；分散剂0.1-3％；乙二醇0.5-5％；纯水 42-60％；其中石墨粉平均粒径在 0.8-10μm；其中碱金属硅酸盐是硅酸钠或酸钾中的至少一种，其模数在2.7-3.7之间，粒度在1-3μm，浓度在25-35％；
其中所述的分散剂选用羧甲基纤维素、萘磺酸钠、甲基纤维素、醋酸纤维素、聚丙烯酸酯钠盐或聚丙烯酸酯铵盐中的至少一种。
阴极射线管用低阻内导电涂料的制备方法a、按上面的组分和配比充分混合搅拌均匀后，加入球磨机中球磨，球磨时间8-10小时；b、再经过200-300目的振动筛过筛即可。
采用低阻内涂和高阻内涂并用的方法来克服全部用高阻内涂带来的不良后果。在管子后部涂敷三分之一的高阻内涂(又称软跳火内涂)，其余部分低阻内涂，这样可使管外涂敷材料电阻相对高一些(小于150Ω即可)。使用本发明低阻内涂后，阴极射线管产生了较大的电容，其发射能力也提高了很多，使阴极射线管的亮度和寿命都得到了提高，在调整阴极射线管的发射能力方面也有很大的余地。
经过多次实践证明，本发明涂膜电阻率通常在0.03-0.05Ω·cm之间，由此产生的放电电流(100-150A)既不会损坏各种电子元件，同时也提高了画面亮度和增加画面稳定性。
下面就该导电涂料所用材料做一简单说明石墨粉采用纯天然高碳石墨，平均粒径10μm以下，通常1μm以下占70％左右，平均粒径不能太细，全部低于0.8μm时，由于涂层致密，彩管锥体经400-450℃烧处理后，容易放气不良。石墨粉在导电涂料中的重量，不得低于12％，高于30％，含量过低，涂膜层得不到预定的导电性，含量过高，涂层加厚，有剥离倾向，并且能降低气体的释放速度。
本发明中粘接剂使用的是碱金属硅酸盐，如硅酸钠、硅酸钾均可，其模数在2.7-3.7之间，浓度30％左右，粒度1-3μm。模数过低，粘接强度不够，模数过高，容易造成涂层表面粗糙，抽取真空费时较多，而且以上两种情况都能造成石墨涂层脱落。
彩色显像管内导电涂料所用分散剂种类很多，本发明选用羧甲基纤维素、萘磺酸钠、甲基纤维素、醋酸纤维素、聚丙烯酸酯钠盐或聚丙烯酸酯铵盐，分散效果都不错，可以单独使用，也可以混合使用。通过多次实验证明，其用量应在0.1-3％之间，小于0.1％时，分散不充分，高于3％时，增加了放气量。
使用乙二醇的目的是为了提高放气速度，增加涂料的流平性，使涂膜表面光滑，具有良好的外观，由于乙二醇能均匀地分散在该导电涂料中，涂膜干燥后，乙二醇挥发，在涂膜表面形成无数细微小孔，这些孔有利于气体的放出。
作为分散媒的水必须是纯水，否则将影响导电性。用量低于42％时涂料的粘度过高，刷涂作业时困难，也影响涂层厚度的均一，难以形成均匀的涂层，而用量超过60％时，浓度和粘度过低，刷涂时易造成流淌，以上两种情况都不能较好地成膜，所以，应严格控制纯水加入量。
制备方法中采用200-300目振动筛过滤，主要是过滤涂料中杂质或大的胶团颗粒。因为在制造过程中，会混进杂质，或形成大的胶团等。
图1是显像管结构示意图。
实施例1、选用石墨粉28％(石墨粉平均粒径在1μm占70％，其余在0.8-10μm以内)、硅酸钾15％(模数为3，粒度在1-3μm，浓度在30％左右)，羧甲基纤维2.8％、乙二醇4.5％纯水49.7％。将上述组分充分混合搅拌均匀，加入球磨机中球磨，球磨时间8-10小时，用200-300目振动筛过筛即可。
实施例2，选用石墨粉12％(其余同上)、硅酸钠20％(模数为2.7，其余同实施例1)、萘磺酸钠3％、乙二醇5％、纯水60％。将上述组分充分混合搅拌均匀，加入球磨机中球磨，球磨时间8-10小时，用200-300目振动筛过筛即可。
实施例3、选用石墨粉20％(其余同实施例1)、硅酸钠和硅酸钾18％(它们占各二分之一为9％，模数为3.7，其余同实施例1)，甲基纤维素2％、乙二醇4％，其余纯水加至100％。将上述组分充分混合搅拌均匀，加入球磨机中球磨，球磨时间8-10小时，用200-300目振动筛过筛即可。
电阻率的测定取76×26mm的载玻片，用脱脂纱布擦净，在50mm长度上均匀地刷上混练的涂料，放入105-110℃干燥箱中烘30分，再置入450℃电炉中，加热30分，取出放入105-110℃干燥箱中烘15分，移入干燥器内冷却10分，再将玻璃片涂膜一面向下，横放在水银电极上，使涂膜面与水银接触，在玻璃片上面放一枚50g砝码，用电阻测定器测量电阻。通过上述测定方式测定，三个实施例的电阻率分别为实施例1为0.05Ω·cm；实施例2为0.04Ω·cm；实施例3为0.035Ω·cm。而高阻的电阻率一般在0.25Ω·cm左右。其公式是电阻率(Ω·cm)=实测电阻×涂膜重量(g)/涂膜宽(cm)×长(cm)×石墨密度(g)。
权利要求
1.一种阴极射线管用低阻内导电涂料，其特征在于配比及组成(重量百分比)如下石墨粉 12-30％；碱金属硅酸盐10-20％；分散剂 0.1-3％；乙二醇 0.5-5％；纯水42-60％；其中石墨粉平均粒径在0.8-10μm；其中碱金属硅酸盐是硅酸钠或硅酸钾中的至少一种，其模数在2.7-3.7之间，粒度1-3μm，浓度在25-35％；其中所述的分散剂选用羧甲基纤维素、萘磺酸钠、甲基纤维素、醋酸纤维素、聚丙烯酸酯钠盐或聚丙烯酸酯铵盐中的至少一种。
2.一种制造权利要1阴极射线管用低阻内导电涂料的制备方法，其特征在于a、按权利要求1的组分和配比充分混合搅拌均匀后，加入球磨机中球磨，球磨时间8-10小时；b、再经过200-300目的振动筛过筛即可。
全文摘要
本发明是一种阴极射线管用低阻内导电涂料，其特征在于配比及组成(重量百分比)如下石墨粉12—30%；碱金属硅酸盐10—20%；分散剂0.1—3%；乙二醇0.5—5%；纯水42—60%。经过多次实践证明，本发明涂膜电阻率通常在0.03—0.05Ω·cm之间，由此产生的放电电流(100—150A)既不会损坏各种电子元件，同时也提高了画面亮度和增加画面稳定性。
文档编号C09D1/00GK1237601SQ9910870
公开日1999年12月8日 申请日期1999年6月16日 优先权日1999年6月16日
发明者孙建华, 李同锁, 许俊伟, 刘广阔 申请人:青岛石墨股份有限公司