[發明專利]一種制備Ni-Re海綿氧化物陰極的方法

無效

• 申請號: 201210363767.1
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN103681162A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 王小霞;趙青蘭;廖顯恒;李云;張琪
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: H01J9/02
• 分類號: H01J9/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明屬于電真空技術領域，特別是涉及通過含Re(錸)鹽水溶液在Ni(鎳)海綿中的浸漬來制備Ni-Re海綿氧化物陰極的方法，以提高Re在Ni海綿中的摻雜均勻性，進而實現提高Ni海綿氧化物陰極的陰極發射電流密度、降低陰極工作溫度、增強陰極活性。

背景技術

氧化物陰極是應用于電真空器件最為廣泛的熱陰極之一。在氧化物陰極的研制中，為了增強陰極涂層的機械強度及表面氧化物與基金屬的粘接，一般在陰極基金屬表面燒結上一層厚度小于400μm的Ni海綿層。這種多孔的Ni海綿層既能增加發射物質的貯備量而又使氧化物涂層中電流通過的路徑縮短，所以Ni海綿氧化物陰極比普通氧化物陰極能支持更大的發射電流密度，廣泛應用于真空電子器件中。然而隨著陰極工作一段時間后，由于中間層電阻的增加，陰極活性會逐漸降低，導致陰極壽命結束。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明所要解決的技術問題是提供一種Ni-Re海綿氧化物陰極的制備方法，以提高Ni海綿氧化物陰極的發射電流密度、降低陰極工作溫度、增強陰極活性。

(二)技術方案

本發明提出一種制備Ni-Re海綿氧化物陰極的方法，包括如下步驟：將燒結有Ni海綿層的Ni網浸入NH₄ReO₄水溶液中，使所述Ni海綿層中吸附NH₄ReO₄；對所述Ni網進行燒結，使所述含NH₄ReO₄的Ni海綿層轉化為Ni-Re海綿層；在所述Ni網的Ni-Re海綿層的海綿孔中和表面施加碳酸鹽。

(三)有益效果

本發明采用液固相法實現了合成性能優良的氧化物陰極Ni-Re海綿層，采用該方法可以提高Ni-Re海綿中Re在Ni海綿中的摻雜均勻性，使得陰極工作過程中Ni海綿中的Re可以均勻的吸附海綿層孔內部及表面的氧而游離活性物質Ba(鋇)，從而提高Ni海綿氧化物陰極的發射電流密度，降低陰極溫度，增強陰極活性。

附圖說明

圖1為根據本發明的方法在預燒后Ni-Re海綿層的形貌圖；

圖2為根據本發明的方法制備的Ni-Re海綿陰極結構示意圖；

圖3為本發明的Ni-Re海綿陰極的直流伏安特性曲線；

圖4為本發明的Ni-Re海綿陰極的脈沖伏安特性曲線；

圖5為本發明的Ni-Re海綿陰極的壽命曲線。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明作進一步的詳細說明。

本發明的制備Ni-Re海綿氧化物陰極的方法包括如下步驟：

步驟a、制備NH₄ReO₄(高錸酸銨)水溶液。

根據本發明，可以采用現有的任何方法制備NH₄ReO₄水溶液，但是，需要保證NH₄ReO₄和水的質量比為1∶15至1∶5，優選為1∶10。

在本發明的一種具體實施方式，將NH₄ReO₄晶體粉末溶于去離子水中，NH₄ReO₄晶體粉末占去離子水的質量百分比小于10％，加熱該溶液至60℃以上，至NH₄ReO₄晶體完全溶解，制得NH₄ReO₄水溶液。

步驟b、將燒結有Ni海綿層的Ni網浸入所述NH₄ReO₄水溶液中，使所述Ni海綿層中吸附NH₄ReO₄。

根據本發明，所述Ni網可以是Ni基底，其表面經燒結形成Ni海綿層，所述Ni海綿層的厚度為100μm至400μm，優選為約200μm。