[發明專利]一種抑制微波部件鍍銀層表面二次電子發射系數的方法

有效

• 申請號: 201310264149.6
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103320799A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 胡天存;崔萬照;張洪太;賀永寧
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: C23F17/00
• 分類號: C23F17/00;C25F3/04;C23C14/35
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種抑制微波部件鍍銀層表面二次電子發射系數的方法，特別涉及一種通過電化學腐蝕方法來抑制鋁合金鍍銀表面的二次電子發射系數的方法，屬于微放電技術領域。

背景技術

微放電效應是在真空條件下，電子在射頻場的加速下，在兩金屬表面間激發的二次電子發射與倍增的效應。多工器、濾波器等航天器大功率微波部件的內部電場較強區域容易發生微放電效應，導致大功率微波部件失效，甚至使整個有效載荷徹底失效。因此，航天器微波部件必須進行微放電效應的抑制設計，確保航天器在軌的安全、可靠運行。

專利“Carbon?nitride?coating?applicable?to?prevent?the?multipactor?effect”提出在材料表面鍍覆一層氮化碳膜抑制微放電的表面處理方法，但氮化碳膜的導電性能差，使得微波部件的插損較大。

專利“Titanium?nitride?thin?films?for?minimizing?multipactoring”提出在材料表面鍍覆一層氮化鈦薄膜抑制微放電的表面處理方法，但氮化鈦薄膜在空氣中的穩定性差，經過一段時間后二次電子發射系數急劇增大。

發明內容

本發明的目的是為了提出一種抑制微波部件鍍銀層表面二次電子發射系數的方法，該方法能夠使得鋁合金鍍銀層表面的微放電閾值高、損耗小、穩定性好。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

本發明的一種抑制微波部件鍍銀層表面二次電子發射系數的方法，將微波部件內表面先用酸溶液進行陽極氧化處理，在微波部件內表面形成多孔結構，然后利用化學溶液腐蝕的方法增大孔的口徑，最后在微波部件內表面濺射沉積金或銀等導電性好的金屬，使得微波部件內表面既具有低二次電子發射系數，又具有良好的導電性能。

具體的步驟為：

1）用電解池即電化學腐蝕的方法在微波部件表面打孔；

腐蝕電流：200～400mA/cm²，腐蝕時間為10～30s；

電解液配方：HCl+K₂Cr₂O₇+H₂SO₄（HCl0.5M～1.5M，K₂Cr₂O₇0.1M～0.5M，H₂SO₄0.2M～0.6M），陽極材料為微波部件，所述的微波部件的材料為鋁合金；陰極材料為石墨；

2）將步驟1）得到的帶有孔的微波部件進行進一步擴孔；擴孔采用電解池即電化學腐蝕的方法；

腐蝕電流：10～50mA/cm²，腐蝕時間3～8min；

電解液配方：0.01～0.05M的HCl；陽極材料為微波部件，陰極材料為石墨；

3）在步驟2）得到的微波部件的孔的內表面磁控濺射銅層作為過渡層；然后在過渡層的表面磁控濺射銀層，最后對微波部件進行真空熱處理，得到鍍銀層表面二次電子發射系數低的微波部件。

所述的步驟3）中磁控濺射銀層后對微波部件的銀層表面進行真空氮氣清洗，真空度高于3×10^-4Pa；

所述的步驟3）中濺射銅層時的濺射工藝參數為：Ar氣流20sccm，濺射氣壓1.4Pa，濺射電流0.5A，電壓280V，濺射時間10mins，濺射溫度：室溫；

所述的步驟3）中濺射銀層時的濺射工藝參數為：Ar氣流30sccm，濺射氣壓1.4Pa，濺射電流0.2A，電壓260V，濺射時間10mins，濺射溫度：室溫；

所述的步驟3）中真空熱處理的條件為：真空度高于2.5×10^-4Pa，溫度為200℃，時間為20mins；真空熱處理能夠進一步增加表層金屬和鋁合金基體之間的結合力。

附圖說明

圖1為本發明電解池的結構示意圖；

圖2為未進行濺射金屬時微波部件的表面微觀形貌圖；

圖3為進行濺射銀層后微波部件的表面微觀形貌圖；

圖4為對比例和本發明的方法得到的微波部件的表面二次電子發射系數曲線圖。

具體實施方式

電化學腐蝕應用電解池所謂其反應設備，使電流通過電解質溶液（或熔融的電解質），而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程。與電源的正極相連的電極稱為陽極。物質在陽極上失去電子，發生氧化反應。與電源的負極相連的電極成為陰極。物質在陰極上得到電子，發生還原反應。