[發明專利]一種行波管浸漬鋇鎢陰極及其制備方法

無效

• 申請號: 200710025632.3
• 申請日: 2007-08-03
• 公開（公告）號: CN101145490A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 吳華夏;李銳;肖兵
• 申請（專利權）人: 安徽華東光電技術研究所
• 主分類號: H01J23/04
• 分類號: H01J23/04;H01J9/02
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司
• 代理人: 周光

技術領域

本發明涉及行波管，特別涉及一種行波管浸漬鋇鎢陰極及其制備方法。

背景技術

微波真空器件是被稱之為雷達、通信、電子對抗、遙測遙控和精確制導等系統的“心臟”。微波真空器件今后是向更寬的頻帶、更高的頻率(如Ku波段和毫米波)和更大的功率，同時追求體積小、電壓低、高可靠性、長壽命的方向發展。要提高微波真空器件的功率輸出和壽命，縮小體積都直接和陰極的質量與技術水平密切相關。這些都有賴于陰極發射電流密度、可靠性和壽命的提高。但目前的浸漬鋇鎢陰極的大發射和壽命是相互制約的。當要求發射電流密度大時，就要求鎢海綿體的孔隙度要大，工作溫度要高，此時鋇的蒸發量增大，陰極的壽命也隨之降低。采用鎢與貴金屬銥、鋨或錸的單層壓制合金基底覆膜浸漬陰極同時解決了陰極大的發射和長壽命問題。但因摻入較多的昂貴的貴金屬材料銥、鋨或錸，成本顯著提高，從而影響了它們的廣泛使用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種行波管浸漬鋇鎢陰極及其制備方法，以達到在保證陰極提供大的發射電流的前提下，既降低成本，又延長了行波管浸漬鋇鎢陰極的使用壽命的目的。

為解決上述技術問題本發明所采用的技術方案1是一種行波管浸漬覆膜鋇鎢陰極，包括陰極筒、位于陰極筒內的陰極海綿體、其特征在于：所述的陰極海綿體由鎢海綿體、鎢錸海綿體壓合連接，所述的鎢錸海綿體的表面設有貴金屬膜。

行波管浸漬覆膜鋇鎢陰極，所述鎢海綿體的孔度為30±2％，厚度為1.2±0.3mm；鎢錸海綿體的孔度為25±2％，鎢與錸的重量比為1∶1，厚度為0.4±0.1mm：

行波管浸漬覆膜鋇鎢陰極，所述的鎢海綿體中鎢粉粒徑為5～7微米，鎢錸海綿體中鎢粉粒徑為3～5微米，錸粉粒徑為5～10微米。

行波管浸漬覆膜鋇鎢陰極，所述貴金屬膜為錸膜，膜厚為0.6～0.8微米。

行波管浸漬覆膜鋇鎢陰極，所述陰極海綿體中浸漬的陰極鹽為鋁酸鹽BaO∶CaO∶Al₂O₃的摩爾比為2.4∶0.6∶1。

行波管浸漬覆膜鋇鎢陰極，所述陰極表面為平面的或為球面的。

本發明所采用的技術方案2是行波管浸漬覆膜鋇鎢陰極的制備方法，該方法包括下例步驟：

a)、將粒徑3-5微米和5～7微米、純度為99.9％的鎢粉及5～10微米的錸粉分別進行退火凈化，并增強材料的可塑性。

b)、按重量比1∶1稱取凈化好的3～5微米的鎢粉及錸粉，將兩種材料混合研磨均勻，和陰極筒一起進行壓制，將混合物壓制成孔度為25±2％，厚度為0.4±O.1mm的鎢錸海綿體，然后稱取5～7微米已凈化退火的鎢粉，和陰極筒、鎢錸海綿體一起壓制，將鎢粉壓制成孔度為30±2％，厚度為1.2±0.3mm的鎢海綿體1。

將陰極筒、鎢錸海綿體和鎢海綿體置于鋁酸鹽中，鋁酸鹽為BaO∶CaO∶Al₂O₃的摩爾比為2.4∶0.6∶1，氫氣氣氛中浸漬即可。

C)、將浸漬好的鋇鎢陰極進行精密的無油加工，得到需要的裝配尺寸，利用現有技術先對陰極表面進行離子刻蝕7～10微米，然后在陰極表面覆上貴金屬膜，膜厚度0.6～0.8微米即可制得雙層壓制浸漬覆膜鋇鎢陰極。

一種行波管浸漬鋇鎢陰極，由于采用上述的結構和制備方法與現有技術相比，陰極海綿體由現有技術中的一層孔度均勻的合金基底改為由鎢海綿體、鎢錸海綿體壓合連接為兩層陰極海綿體，減少了貴金屬錸的用量，為現有技術中陰極貴金屬用量的25％。增大了鎢海綿體的孔度，提高了陰極鹽的儲備量，比現有技術中陰極鹽的儲存量提高了15％。優選陰極鹽的配比使鹽的發射性能和穩定性能都比較好。采用覆貴金屬錸膜，降低靶材成本。保持合金基底覆膜陰極大發射和長壽命的同時，大大降低了貴金屬的用量，提高陰極鹽的儲備量，延長陰極使用壽命。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明；

圖1為本發明一種行波管浸漬鋇鎢陰極的結構示意圖；

圖2為圖1所示的陰極為球面的結構示意圖；

在圖1～圖2中，1、鎢海綿體；2、鎢錸海綿體；3、貴金屬膜；4、陰極筒；5、陰極鹽。

具體實施方式