[其他]用于在金属薄板的表面生成黑色氧化膜的炉子及用这种炉子在荫罩材料表面生成黑色氧化膜的方法

说明书

本发明广义地说是有关在金属薄板的表面上形成黑色氧化膜的处理方法，特别是关于为了实际上实行这个黑色氧化膜的生成处理所用的炉子和使用这个炉子在荫罩材料的表面生成黑色氧化膜的方法。

历来，布劳恩管内的荫罩都是用诸如沸腾钢和铝镇静钢等高纯度低炭钢为原料而制造的。

而且均要进行在要作为荫罩的金属薄板的表面上形成致密的粘合性能良好的黑色氧化膜（Fe₃O₄）。

而且试图通过这般地在金属薄膜的表面形成黑包氧化膜，来防止制造过程中由于加热而生成红锈（α-Fe₂O₃）、防止电子束的散射、改善放热性能、降低二次电子的放出以及防止当由于光刻法在布劳恩管的内面生成碳时的紫外光的散射等等。

通常，所熟知的在作为荫罩的金属薄板的表面上生成黑色氧化膜的方法如下。

一个例子是把荫罩材料，首先在550～600℃下，于氮气、二氧化碳、水蒸气的混合气体中进行黑化处理，接着在550～600℃下，在氮气、二氧化碳、氧气、水蒸气的混合气中进行黑化处理的方法（特开昭54-139463号公报）。

另一个例子是把荫罩材料首先在氮气与水蒸气的混合气体中或者在氮气与二氧化碳的混合气体中进行黑化处理，然后在氮气与二氧化碳及氧气的混合气体中进行黑化处理的方法（特开昭57-57448号公报）。

还有一个例子是把荫罩材料与框架组合起来后，把其在氮气和氧气及一氧化碳的混合气中进行黑化处理的方法（特开昭57-121128号公报）。

然而，近年来，在荫罩方面为了提高显示图像的分辨率，正在进行把电子束通过孔的间距缩短。

然而，如这样地把电子束通过孔的间距缩小，则在从电子枪发射出来的电子束内，在通过电子束通过孔后，碰撞到荧光体层上的碰撞量只有15～20%，其余的均碰撞到荫罩上，从而会导至荫罩自身温度的上升。因此荫罩自身由于热膨胀而变形，应该是在电子束轨道上的电子束通过孔与荧光体层的相对位置关系被打乱了。结果是，与电子束通过孔的间距较大的情况比较，电子束通过孔的间距缩小者，通过电子束通过孔的电子束碰撞到作为目标的颜色的荧光体层外（偏离）的比例增加，会发生彩色显像管中最忌的颜色偏离的情况。

为此，可以使用以Fe和Ni为主要成分的低热膨胀镍合金钢来代替沸腾钢及铝镇静钢等高纯度的低碳钢作为荫罩的原材料。

从而，在用这种镍合金钢制成的荫罩材料表面上也要进行以Fe₃O₄为主要成分的黑色氧化膜的生成。

然而，在由这种镍合金钢制成的荫罩材料的表面上生成黑色氧化膜时，因为镍合金钢含有Ni而具有出色的耐腐蚀性，故需要在设定了特殊条件的炉内进行氧化处理。

举个例子来说，有在以连续炉的型式构造的炉内，把荫罩材料在二氧化碳和一氧化碳的混合气中加热至580℃的方法。这个方法能够使处理材料表面的氧化进行得均匀一致，而且因为是连续炉的缘故，可以高效率地进行在处理材料的表面生成黑色氧化膜。然而另一方面，则不能生成足够厚的黑色氧化膜。

作为第二个例子是在构造为间歇式炉的炉子内，把荫罩材料在水蒸气或空气中，一边在500～750℃下进行加热，一边分阶段地控制水蒸气的量的方法。由此可能得到在荫罩材料的表面的充分厚的黑色氧化膜。然而这种方法因为是间歇炉方式，生产率低。而且，在荫罩材料表面生成的黑色氧化膜，由于荫罩材料是上下多段地重叠放置在容器内的，因此在容器的上部和下部，特别是周围部分和中央部生成的氧化膜的厚度不一样。还有，存在各个处理批量的黑色氧化膜的质量不一致的缺点。

第三个例子是如特开昭59-56345号公报、特开昭59-149635号公报特开昭59-149636号公报等中所公开的那样把荫罩材料表面用电解研磨、用化学药品处理，或者用Fe电镀等方法进行铁浸滤来实行黑化处理的方法。然而这个方法的问题是所需的工序数增多，因此最终的生产成本提高。

因此，本发明的目的是提供一种能以高的生产率在金属薄板的表面生成足够且均匀膜厚的黑色氧化膜的炉子。

进一步说，本发明的目的是提供一种能在金属薄板的表面上生成致密的粘着性优良且黑度高的黑色氧化膜的炉子。

更进一步说，本发明的目的是提供一种能在用镍合金钢制成的金属薄板的表面上以高的生产率生成足够且均匀膜厚的黑色氧化膜的炉子。

再进一步说，本发明的目的是提供一种能在用镍合金钢制成的荫罩材料表面上以高的生产率生成足够且均匀膜厚的黑色氧化膜的方法。