Aquadag

Aquadag es una marca comercial de un recubrimiento de grafito coloidal a base de agua comúnmente utilizado en tubos de rayos catódicos (CRT). Es fabricado por Acheson Industries , una subsidiaria de ICI . El nombre es una forma abreviada de "Grafito Acheson Desfloculado Acuoso" ^{[ 1 ]} , pero se ha convertido en un término genérico para recubrimientos de grafito conductores utilizados en tubos de vacío. Otros productos relacionados incluyen Oildag, Electrodag y Molydag. La defloculación se refiere a la distribución de grafito en polvo de alta pureza en una solución acuosa que contiene aproximadamente entre un 2 % y un 10 % en peso de diversas variantes de ácido tánico/galotánico, y la separación de la suspensión de grafito coloidal de las partículas de grafito restantes no suspendidas. Los nombres de los productos a menudo se imprimen con DAG en mayúsculas (por ejemplo, AquaDAG). Se utiliza como recubrimiento conductor eléctrico en superficies aislantes y como lubricante.

Aquadag consiste en una dispersión de grafito coloidal en agua destilada. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Se presenta en forma de pasta concentrada y generalmente se diluye con agua destilada hasta obtener la consistencia deseada antes de su aplicación. Puede aplicarse mediante brocha, hisopo, pulverización o inmersión, tras lo cual se seca la superficie, dejando una capa de grafito puro.

Tras el secado, el recubrimiento es conductor de electricidad. Su resistencia y otras propiedades eléctricas varían según el grado de dilución y el método de aplicación. Cuando se diluye 1:1 y se aplica con brocha, su resistencia es:

Secado al aire ~800 ohmios por cuadrado

Calentado a 200 °C ~500 ohmios por cuadrado

Calentado a 300 °C ~20–30 ohmios por cuadrado

Un recubrimiento conductor de aquadag aplicado al interior de la envoltura de vidrio de los tubos de rayos catódicos sirve como electrodo de alto voltaje. El recubrimiento cubre las paredes internas de la "campana" del tubo CRT, desde justo dentro del cuello, y se detiene justo antes de la pantalla. Debido al grafito, es eléctricamente conductor y forma parte del electrodo positivo de alto voltaje , el segundo ánodo , que acelera el haz de electrones. ^{[ 4 ] [ 5 ]} El segundo ánodo es un cilindro metálico dentro del cuello del tubo, conectado a un alto voltaje positivo de 18 a 25  kilovoltios. Tiene clips de resorte que presionan contra las paredes del tubo, haciendo contacto con el recubrimiento de aquadag para que también conduzca este alto voltaje positivo. El haz de electrones del cañón de electrones en el cuello del tubo es acelerado por el alto voltaje en el ánodo y pasa a través de él para impactar la pantalla.

El recubrimiento de aquadag tiene dos funciones: mantiene un campo eléctrico uniforme dentro del tubo cerca de la pantalla, de modo que el haz de electrones permanece colimado y no se distorsiona por campos externos, y recoge los electrones después de que impactan en la pantalla, sirviendo como vía de retorno para la corriente del cátodo. ^{[ 6 ]} Cuando el haz de electrones impacta en la pantalla, además de hacer que el recubrimiento de fósforo fluorescente emita luz, también expulsa otros electrones de la superficie. Estos electrones secundarios son atraídos por el alto voltaje positivo del recubrimiento y regresan a través de él a la fuente de alimentación del ánodo. Sin el recubrimiento, se desarrollaría una carga espacial negativa cerca de la pantalla, desviando el haz de electrones. Un valor típico de la corriente del haz recogida por el recubrimiento del ánodo es de 0,6 mA. ^{[ 5 ]}

En algunos CRT, el recubrimiento de aquadag cumple una tercera función: la de condensador de filtro para la alimentación de ánodo de alta tensión. ^{[ 4 ]} Se aplica un segundo recubrimiento conductor a parte de la superficie exterior del tubo que da al recubrimiento interior. Este recubrimiento exterior está conectado a la tierra de la alimentación de ánodo, por lo que la tensión total del ánodo se aplica entre los recubrimientos. El conjunto formado por los dos recubrimientos, separados por la pared de vidrio dieléctrico del tubo, constituye un condensador final que filtra la ondulación de la alimentación de ánodo. Aunque la capacitancia es pequeña, alrededor de 500  pF, ^{[ 4 ]} debido a la baja corriente de ánodo, es suficiente para funcionar como condensador de filtro.

En la industria de fabricación de tubos de televisión, el paso de fabricación en el que se aplica el aquadag se denomina "dagging".

Además de su uso en la producción de tubos de rayos catódicos (CRT), Aquadag se emplea en diversos aparatos de laboratorio de alto voltaje donde se requiere un recubrimiento conductor sobre una superficie aislante. Las superficies de algunos metales (especialmente el aluminio) pueden desarrollar capas de óxido no conductoras, que tienden a perturbar el campo electrostático generado alrededor de la superficie del metal cuando se utiliza como electrodo. Aquadag no se ve afectado por estos efectos y proporciona una superficie equipotencial completamente uniforme para la electrostática.

Los fabricantes de fibra de vidrio de filamento continuo recubren sus productos con Aquadag cuando se requiere una propiedad conductora.

El aquadag también se utilizó en la producción de algunos rectificadores de óxido de cobre , para ayudar a realizar las conexiones óhmicas a sus contraelectrodos. ^{[ 7 ]}

También existen productos de grafito defloculado dispersos en líquidos distintos del agua. Acheson ha extendido el uso de la marca dag a productos que no son de grafito, como por ejemplo, la pintura conductora Electrodag 437 a base de cobre.

• Hoja de datos del producto AquaDAG