[發(fā)明專利]一種多注陰極用活性物質(zhì)制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110284836.5
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN102354646A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 吳華夏;賀兆昌;孟昭紅;陳愛民;于晨晨;鄒鶯歌
• 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
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 胡敏

技術領域

本發(fā)明涉及一種活性物質(zhì)制備方法，尤其涉及一種多注陰極用活性物質(zhì)制備方法。

背景技術

多注行波管是在大功率行波管的基礎上，將多電子注技術、寬帶技術、周期永磁聚焦和高發(fā)射密度陰極等結合在一起而發(fā)展起來的一種新穎的大功率微波真空電子器件。它有導流系數(shù)高、工作電壓低、體積重量小、頻帶寬、頻率和增益高等優(yōu)點。這些特點使它成為一種低工作電壓、緊湊型的大功率微波放大器件，是現(xiàn)在大功率微波電子系統(tǒng)的發(fā)射機末級功率放大器最有競爭力的器件之一。現(xiàn)在的多注行波管幾乎都是基于諧振腔基模工作的，研制中需要解決許多理論技術、工藝等方面問題，其中，最關鍵的技術問題之一是制備具有高發(fā)射電流密度的陰極組件。陰極是影響多注行波管壽命的關鍵因素。設計陰極時，需要充分考慮到耐離子轟擊、耐高壓、耐中毒、耐振動、耐沖擊、抗打火、發(fā)射能力以及壽命長等諸多因素。

多注陰極的本體結構是由能夠產(chǎn)生金屬鋇的活性物質(zhì)和作為載體的鎢錸海綿體組成。其工作機理由單原子層偶極子理論通常認為是，在工作溫度時，活性物質(zhì)中還原來的鋇沿鎢錸海綿體內(nèi)的孔道擴散至表面，形成單原子的鋇層，得到以鎢和錸為基底的鋇-氧-鎢和鋇-氧-錸表面機制，從而降低了逸出功，增大了多注陰極的發(fā)射電流密度。并且在多注陰極工作期間鋇的耗損也可以得到相應的連續(xù)補充，因此它能夠長久地維持高電流密度的穩(wěn)定電子發(fā)射。

由此可見，能夠產(chǎn)生金屬鋇的活性物質(zhì)在多注陰極中是多么地重要。而傳統(tǒng)的活性物質(zhì)具有壽命短、不耐潮濕、空氣中穩(wěn)定性差、工藝復雜等缺點。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要提供一種多注陰極用活性物質(zhì)制備方法，旨在制得性能較佳的多注陰極用活性物質(zhì)。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種多注陰極用活性物質(zhì)制備方法，其包括以下步驟：稱量活性物質(zhì)原料步驟，按照摩爾比稱量活性物質(zhì)原料，所述活性物質(zhì)原料包括九水硝酸鋁、四水硝酸鈣、硝酸鋇和碳酸銨；共沉淀反應步驟，利用所述九水硝酸鋁、所述四水硝酸鈣和所述硝酸鋇配置混合溶液，且利用所述碳酸銨配制碳酸銨溶液，并將所述碳酸銨溶液倒入所述混合溶液中，經(jīng)過加熱化學反應生成沉淀混合物，所述沉淀混合物包括鋁酸鋇鈣鹽和硝酸銨；純水沖洗抽濾步驟，采用純水沖洗抽濾，去除所述沉淀混合物中摻雜的異物；干燥步驟，將所述沉淀混合物干燥制得所述多注陰極用活性物質(zhì)。

進一步地，所述活性物質(zhì)原料為2.4BaO·0.6CaO·Al₂O₃鋁酸鹽，其原料配制比即所述九水硝酸鋁、所述四水硝酸鈣、所述硝酸鋇和所述碳酸銨的配置比為37.51：7.08：?31.36：30。

進一步地，所述活性物質(zhì)原料為3BaO·0.5CaO·Al₂O₃鋁酸鹽，其原料配制比即所述九水硝酸鋁、所述四水硝酸鈣、所述硝酸鋇和所述碳酸銨的配置比為29.36：4.62：30.69：30。

進一步地，所述活性物質(zhì)原料為3.4BaO·0.6CaO·Al₂O₃鋁酸鹽，其原料配制比即所述九水硝酸鋁、所述四水硝酸鈣、所述硝酸鋇和所述碳酸銨的配置比為37.51：7.08：44.43：30。

進一步地，所述共沉淀反應步驟包括以下步驟：向40℃的純水中倒入所述溶解九水硝酸鋁、所述四水硝酸鈣和所述硝酸鋇，并攪拌至完全溶解形成所述混合溶液；向40℃的純水中倒入所述碳酸銨，并攪拌至完全溶解形成所述碳酸銨溶液，其中，所述混合溶液與所述碳酸銨溶液分別需要的所述40℃的純水的比例為3:1；把所述碳酸銨溶液緩慢倒入保持溫度40℃的所述混合溶液中，經(jīng)過化學反應生成所述沉淀混合物。

進一步地，所述共沉淀反應步驟還包括以下步驟：攪拌混有所述碳酸銨溶液的所述混合溶液，并再緩慢倒入氨水溶液使其反應持續(xù)30分鐘，所述氨水溶液、所述混合溶液需要的所述40℃的純水、所述碳酸銨溶液需要的所述40℃的純水的三者比例為60:20:3。

進一步地，所述純水沖洗抽濾步驟包括以下步驟：對具有所述沉淀混合物的所述混合溶液進行沖洗抽濾；測量并記錄經(jīng)所述沖洗抽濾之后的所述沉淀混合物的電導值；重復上述兩個步驟直至多次測量并記錄的所述導電值基本保持不變。

進一步地，所述干燥步驟包括以下步驟：將所述沉淀混合物置于烘箱內(nèi)，烘烤溫度為160±10℃，烘烤時間為24±0.5小時；待所述烘箱冷卻至40～50℃時，取出所述沉淀混合物。