[發明專利]鎢電阻管發熱體的制備方法

有效

• 申請號: 201610273694.5
• 申請日: 2016-04-28
• 公開（公告）號: CN105821392B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 趙俊;王振東;鄭劍平
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44;C23C16/52;C23C16/06;C23F1/02;H05B3/40
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1.鎢電阻管發熱體的制備方法，其特征在于，該方法是利用化學氣相沉積和電火花線切割結合的方法對鎢電阻管發熱體進行制備，其包括以下步驟：

(1)基體管的選擇及表面預處理

選用壁厚為0.8～1mm的紫銅管作為基體管，紫銅管的長度大于所需鎢電阻管發熱體的長度，其中紫銅管的中間部分用以化學氣相沉積鎢涂層；紫銅管中間部分的外徑與所需鎢電阻管的內徑一致且紫銅管兩端的外徑大于中間部分的外徑；

(2)化學氣相沉積鎢涂層

將整個紫銅管豎直立于已經抽真空的化學氣相沉積裝置內，然后通入WF₆和H₂氣體進行還原反應，在紫銅管外表面沉積出高純鎢涂層，其中鎢涂層的厚度大于待制備的鎢電阻管的厚度，得到鎢-紫銅復合管；

該化學氣相沉積過程采用內加熱的方法，在紫銅管內部穿入電加熱絲以對紫銅管外表面加熱，且控制紫銅管外表面的溫度為490～680℃；

(3)鎢-紫銅復合管的精密加工

將步驟(2)得到的鎢-紫銅復合管按照所需長度切割，然后以紫銅管的內圓為基準，穿入支撐芯棒，將兩端內孔同心裝卡固定，利用氧化鋁砂輪對鎢-紫銅復合管件的鎢管外圓進行精細研磨，達到鎢電阻管對壁厚的要求；

研磨后的工件采用電火花線切割方式在鎢-紫銅復合管表面沿軸向切割出電阻槽，在切割過程中利用分度頭確定各電鍍槽圓周角度和位置；

(4)基體管的化學溶蝕

該化學溶蝕分為兩個步驟，

步驟①：利用體積分數為40％的硝酸將鎢-紫銅復合管中的紫銅基體管溶蝕；

步驟②：用體積分數20％的氫氧化鈉溶液加熱煮洗；

(5)超聲清洗

將步驟(4)得到的鎢電阻管利用去離子水超聲清洗，清洗后利用酒精脫水并吹干；

(6)退火

在高溫真空爐中對鎢電阻管進行去應力退火處理，得到所需鎢電阻管發熱體；

步驟(3)所述的電火花線切割是在鎢-紫銅復合管表面沿軸向切割出126道寬度0.3mm的電阻槽，每條電阻槽沿圓周均分三段，每段之間留有2mm連接段，在圓周上呈三點支撐結構，相鄰兩條電阻槽之間的切割位置沿圓周互錯60°角度，間距為2mm。

2.根據權利要求1所述的鎢電阻管發熱體的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中所述紫銅管在化學氣相沉積鎢涂層前還需經過退火處理步驟。

3.根據權利要求1所述的鎢電阻管發熱體的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中所述電加熱絲為鎢桿，位于紫銅基體管的徑向中心位置。

4.根據權利要求1所述的鎢電阻管發熱體的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述WF₆和H₂氣體均為純度在99.9％以上的高純氣體。

5.根據權利要求1所述的鎢電阻管發熱體的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中利用氧化鋁砂輪對鎢-紫銅復合管件的鎢管外圓進行精細研磨的切削量為0.05mm/次。

6.根據權利要求1所述的鎢電阻管發熱體的制備方法，其特征在于，步驟(4)中的步驟①利用硝酸溶蝕是在室溫下溶蝕30～60分鐘。

7.根據權利要求1所述的鎢電阻管發熱體的制備方法，其特征在于，步驟(4)中的步驟②所述的加熱煮洗是利用體積分數20％的氫氧化鈉溶液在100℃的條件下加熱煮洗10分鐘。

8.根據權利要求1所述的鎢電阻管發熱體的制備方法，其特征在于，步驟(6)中退火處理過程中高溫真空爐的真空度優于5×10^-3Pa，溫度為800～1000℃，時間為30min。