[發明專利]復合梯度合金板及其制造方法,和使用復合梯度合金板蔭罩的彩色陰極射線管

無效

• 申請號: 02122783.7
• 申請日: 2002-06-11
• 公開（公告）號: CN1391248A
• 公開（公告）日: 2003-01-15
• 發明（設計）人: 松館法治;細谷信彥
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H01J29/07
• 分類號: H01J29/07;C22C38/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 蔣世迅

技術領域

本發明涉及復合梯度合金板，它的制造方法，和高可靠性的彩色陰極射線管，可以增強構成彩色選擇電極的蔭罩材料強度(剛度)，可以改進蝕刻特性和可成形性，并可以減小熱形變。

背景技術

關于彩色陰極射線管，近年來用作信息設備的監測裝置或彩色圖片接收器的顯示裝置，平面技術得到快速的發展，平面技術使構成圖像顯示表面的屏面(前屏面)為平坦屏面。特別是，當采用壓力成形型的蔭罩(壓力型蔭罩)時，壓力型蔭罩在水平方向和垂直方向上有彎曲的孔徑表面，有平坦面的彩色陰極射線管(平面管)的屏面有大致平整的外表面和曲率遠遠大于外表面曲率的內表面。

不僅是彩色陰極射線管的蔭罩，而且是大量的板材料，其中包括車輛，飛機以及其他結構和部件的板材料，都需要滿足高硬度的要求。作為上述的蔭罩或板材料，通常使用單塊板材料或所謂復合板形成的高硬度板材料，復合板是利用機械方法疊合多個有不同物理特性的金屬板(主要是由鐵或鐵合金制成的金屬板)形成。然而，這種板材料本身沒有能力保持內應力以對付溫度的變化，當板材料很薄時，要使這種板材料可靠地確保形狀保持能力是很困難的。

在選擇板體的材料時，往往出現這樣一種情況，由于材料的特性使選擇受到限制，例如，產品的強度，板厚度，可成形性，加應力裝置，等等。特別是，作為設計上述平面管時需要解決的一個技術問題是蔭罩的強度問題。雖然此處的解釋是利用蔭罩作為例子，但是相同的解釋適合于上述其他產品的板材料。雖然制成的蔭罩曲率與屏面內表面的曲率大致相同，但是與有彎曲內表面和外表面的圓面管比較，平面管的屏面有小曲率的內表面，因此，只有使平面管的蔭罩曲率也是小曲率而沒有其他的方法。

所以，保持足夠的強度以對付蔭罩孔徑區域的部分熱形變或工作時電子束撞擊后蔭罩溫度升高產生的整個蔭罩熱形變是很困難的，即，對付所謂拱凸現象的強度。此外，使蔭罩保持其物理強度以對付下落，沖擊等現象也是很困難的。

作為確保這種類型蔭罩強度的材料，一直以來使用摻鈷的因瓦鎳鐵合金材料，它是在普通的因瓦鎳鐵合金材料中摻鈷制成的。雖然過去使用鋁鎮靜鋼材料作為蔭罩材料(基底材料)，但是一直以來使用因瓦鎳鐵合金材料以及努力提高圖像的分辨率并使屏幕有更平坦的表面。

摻鈷的因瓦鎳鐵合金材料用于增強蔭罩的強度，與常用的因瓦鎳鐵合金材料比較，摻鈷的因瓦鎳鐵合金材料增大約20％的強度，并可以抑制蔭罩的上述形變。然而，因瓦鎳鐵合金材料中摻鈷制成的蔭罩有幾個缺點，包括：(1)由于鈷是昂貴的，使成本上升，(2)由于鈷的抗腐蝕性能是較好的，使蝕刻效率降低，(3)可加工性減小，和(4)磁特性下降。

發明內容

所以，本發明的目的是提供一種有蔭罩的平面型彩色陰極射線管，它可以減少諸如常規蔭罩具有的缺點。

實現上述目的的本發明典型要點是，用于彩色陰極射線管的蔭罩材料是由鐵材料制成的，它是由三層或多層鐵合金的板體構成，各層的合金元素濃度是不同的，且板體中包含的合金元素含量有濃度梯度，在板體的各層邊界部分和在邊界附近濃度是連續變化的。以下描述本發明結構中的一些典型結構。

首先，關于復合梯度合金板和本發明制造該合金板的方法，考慮以下的結構。

(1)在有多個結構層的復合梯度合金板中，沿著鐵合金板的厚度方向，在連續改變鐵中包含合金元素的鐵合金板中合金元素濃度的同時迭制成該多個結構層；在多個結構層的邊界區域，沿復合梯度合金板平面方向殘留的拉伸應力和壓縮應力指向相反的方向。

(2)關于結構(1)，多個結構層是由三層構成，包括：一個表面層，另一個表面層和一個中間層，中間層迭制在一個表面層與另一個表面層之間。

(3)關于結構(2)，拉伸應力殘留在一個表面層和另一個表面層，而壓縮應力殘留在一個中間層。

(4)關于結構(2)，壓縮應力殘留在一個表面層和另一個表面層，而拉伸應力殘留在一個中間層。

(5)關于結構(2)或(3)，多個結構層在平面方向上的合金元素濃度分布是各不相同的。

(6)關于以上結構(1)至(5)中任何一種結構，一個表面層在平面方向上的合金元素濃度分布大致等于另一個表面層在平面方向上的合金元素濃度分布。

(7)關于以上結構(1)至(5)中任何一種結構，合金元素是鎳。