CN100443247C - 浸渍钡钨阴极钎料及其使用方法 - Google Patents

浸渍钡钨阴极钎料及其使用方法 Download PDF

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本发明公开了一种浸渍钡钨阴极钎料及其使用方法，钎料由钯粉、钨粉、钴粉，其重量比为纯度折算成100%钯粉∶纯度折算成100%钨粉∶纯度折算成100%钴粉＝1∶5-40∶10-90，所述的钯粉、钨粉、钴粉纯度为95-100%，使用方法包括材料退火、研磨、压制、焊接、浸盐等过程，本发明与现有技术相比，具有焊接牢固、蒸汽压小、使用寿命长，制备出的阴极稳定性非常好，能够适应各种复杂的天气及地形，尤其适用于多注微波管。

Description

浸渍钡钨阴极钎料及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种电子管器件上的阴极用钎料及其使用方法，特别属于浸渍钡钨阴极及其使用方法。
背景技术
作为电子源，钡钨阴极被广泛地应用于各类微波器件中。在其生产工艺中，W基海绵与支撑它的钼筒(Mo筒)之间的焊接是完成阴极整体必不可少的工序。采用电子束焊，费用甚高，很不经济。也曾采用激光束焊，但因为保护气体使用不当，因而造成Mo筒龟裂、发脆，以至脱落。无论是利用电子束焊，还是激光束焊都必须要求被焊母体之间保持紧密配合，否则Mo筒首先熔化收缩，无法焊牢。并且焊过之后也难以保证W基与Mo筒处处紧密贴实，尽管二者表面焊接很好。诸上原因，造成因焊接不当而使阴极成品率较低，同时所制成的阴极不能适应复杂的天气及地形，使用寿命不长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的浸渍钡钨阴极钎料。
本发明又一目的在于上述钎料在浸渍钡钨阴极中的使用方法。
为实现上述目的，本发明提供的一种浸渍钡钨阴极钎料由钯粉、钨粉、钴粉组成，其重量比为纯度折算成100％钯粉∶纯度折算成100％钨粉∶纯度折算成100％钴粉＝1∶5-40∶10-90。
所述的钯粉、钨粉、钴粉纯度为95-100％。
优选的钎料重量比为纯度折算成100％钯粉∶纯度折算成100％钨粉∶纯度折算成100％钴粉＝1∶10-30∶40-80；所述的钯粉、钨粉、钴粉纯度为99-100％。
钨粉、钴粉的有效结合，可渗透阴极饼和钼筒数微米，形成金属相，从而使其二者牢固结合，而少量钯粉的添入，将扩大钨粉、钴粉的流散面，使焊接质量更加牢固。因而钯粉、钨粉、钴粉三者的结合，可作为阴极的优选钎料进行应用。
所述钎料在浸渍钡钨阴极中的使用方法：
a)将钨粉、钯粉和钴粉分别放入500-1500℃氢炉内退火；
b)按重量比取钯粉、钨粉及钴粉，将该三种材料研磨至不小于200目，混匀，压制；
c)将钎料抹在非发射面W基与钼筒的交界处，厚度2-3毫米，涂好后的阴极放进氢炉，升温到1400-1700℃保温5-120秒后，再降至1000-1350℃，保温不小于1分钟，冷却到室温；
d)将步骤c制得的阴极体置于铝酸盐粉末中，氢气气氛，1500-2000℃浸渍1-10分钟，浸渍后的浮盐用钨丝棉团清除；
e)安装热子
钯粉、钨粉、钴粉的纯度越高，所制备的浸渍钡钨阴极效果就越好。
在步骤b中，钯粉、钨粉、钴粉的目数越高，所制备的阴极性能在一定程度上会更好，但是鉴于成本考虑，故优选的目数为300-500目。
在步骤c中，在1400-1700℃保温时间越长，所制备的阴极性能并不相应增长，鉴于阴极质量和效率的折衷考虑，故优选的保温时间为5-60秒。
在步骤d中，保温时间越长，所制备的阴极性能并不相应增长，反而下降，鉴于阴极质量和效率的折衷考虑，故优选的保温时间为1-2分钟。
所述的阴极体直径为2-10mm，厚度为1-4mm。
本发明与现有技术相比，具有焊接牢固、蒸汽压小、使用寿命长，制备出的阴极稳定性非常好，能够适应各种复杂的天气及地形，尤其适用于军用多注微波管。
附图说明
图1为本发明的浸渍钡钨阴极结构示意图。
在图1中，钼筒1，钎料2，w基3。
具体实施方式
本发明所制备的阴极体直径为3.6mm，厚度为2mm。
工艺1：
1)将钯粉、钨粉及钴粉分别放入500℃氢炉内退火，以彻底净化，并增强其可塑性。
2)称取1克钯粉、10克钨粉，40克钴粉，(均已折算为100％，钯粉的纯度为95.4％，钨粉的纯度为95.2％，钴粉的纯度为95.5％)，将该三种材料研磨至300目，混匀，压制；
3)将钎料抹在非发射面W基与钼筒的交界处，厚度2-3毫米，涂好后的阴极放进氢炉，升温到1600℃保温120秒后，再降至1000℃，保温3分钟，冷却到室温；
4)将步骤3制得的阴极体置于铝酸盐粉末中，氢气气氛，1500℃浸渍10分钟，浸渍后的浮盐用钨丝棉团清除。
5)安装热子。
检测标准：本发明的检测以阴极体的使用寿命作为其检测标准。
检测方法：上述样品均在真空为2×10-5Pa，以阴极寿命测试台等作为其检测方法。
除钯粉、钨粉、钴粉纯度不同外，其余与工艺1相同。
表1：
  配方编号   1-1   1-2   1-3   1-4   1-5   1-6   1-7
  钯粉纯度(％)   94.2   95.4   97.2   98.4   99.1   99.6   99.99
  钨粉纯度(％)   94.8   95.2   97.6   98.3   99.0   99.5   99.99
  钴粉纯度(％)   93.8   95.5   96.2   98.7   99.2   99.6   99.99
  寿命(小时)   1470   1950   2320   2440   2460   2480   2500
随着钯粉、钨粉、钴粉纯度提高，制备阴极体的效果就越好。
取配方1-7，除钯粉、钨粉、钴粉的细度外，其余与工艺1相同。
表2
  配方编号   2-1   2-2   1-7   2-4   2-5   2-6
  钯粉、钨粉、钴粉细度(目) 180 200 300 400 500 550
  寿命(小时)   1660   2210   2500   2510   2510   2520
钯粉、钨粉、钴粉的目数越高，所制备的阴极性能越好。
取配方1-7，除钯粉、钨粉、钴粉重量比外，其余与工艺1相同，钯粉取1克。
表3
  配方编号   3-1   3-2   1-7   3-4   3-5   3-6   3-7   3-8
  钨粉(相当于100％纯度)克 4 5 10 20 30 35 40 45
  钴粉(相当于100％纯度)克 9 10 40 50 60 75 90 95
寿命(小时) 1670  2060  2500  2480  2460  2460  2410  1850
钯粉、钨粉、钴粉，其重量比为1∶5-40∶10-90，阴极的性能较好。
以下的工艺方法用1-7配方。
工艺2：
1)将钯粉、钨粉及钴粉分别放入700℃氢炉内退火，以彻底净化，并增强其可塑性。
2)按配方量称取三种材料，将该三种材料研磨至300目，混匀，压制；
3)将钎料抹在非发射面W基与钼筒的交界处，厚度2-3毫米，涂好后的阴极放进氢炉，升温到1600℃保温60秒后，再降至1100℃，保温2.5分钟，冷却到室温；
4)将步骤3制得的阴极体置于铝酸盐粉末中，氢气气氛，1500℃浸渍2分钟，浸渍后的浮盐用钨丝棉团清除。
5)安装热子。
工艺3：
1)将钯粉、钨粉及钴粉分别放入1000℃氢炉内退火，以彻底净化，并增强其可塑性。
2)按配方量称取三种材料，将该三种材料研磨至300目，混匀；
3)将钎料抹在非发射面W基与钼筒的交界处，厚度2-3毫米，涂好后的阴极放进氢炉，升温到1550℃保温45秒后，再降至1200℃，保温2分钟，冷却到室温；
4)将步骤3制得的阴极体置于铝酸盐粉末中，氢气气氛，1450℃浸渍1分钟，浸渍后的浮盐用钨丝棉团清除。
5)安装热子。
工艺4：
1)将钯粉、钨粉及钴粉分别放入1350℃氢炉内退火，以彻底净化，并增强其可塑性。
2)按配方量称取三种材料，将该三种材料研磨至300目，混匀，压制；
3)将钎料抹在非发射面W基与钼筒的交界处，厚度2-3毫米，涂好后的阴极放进氢炉，升温到1600℃保温5秒后，再降至1250℃，保温1.5分钟，冷却到室温；
4)将步骤3制得的阴极体置于铝酸盐粉末中，氢气气氛，1500℃浸渍0.5分钟，浸渍后的浮盐用钨丝棉团清除。
5)安装热子。
工艺5：
1)将钯粉、钨粉及钴粉分别放入1500℃氢炉内退火，以彻底净化，并增强其可塑性。
2)按配方量称取三种材料，将该三种材料研磨至300目，混匀，压制；
3)将钎料抹在非发射面W基与钼筒的交界处，厚度2-3毫米，涂好后的阴极放进氢炉，升温到1700℃保温5秒后，再降至1350℃，保温1分钟，冷却到室温；
4)将步骤3制得的阴极体置于铝酸盐粉末中，氢气气氛，1500℃浸渍0.5分钟，浸渍后的浮盐用钨丝棉团清除。
5)安装热子。
工艺2制备的样品编号为4-2，工艺3制备的样品编号为4-3，依次类推，
表4
    编号     寿命(小时)
    1-7     2500
    4-2     2460
    4-3     2430
    4-4     2480
    4-5     2510
工艺1-5均能实现本发明。

Claims (7)

1、浸渍钡钨阴极钎料，其特征在于：由钯粉、钨粉、钴粉组成，其重量比为纯度折算成100％钯粉∶纯度折算成100％钨粉∶纯度折算成100％钴粉＝1∶5-40∶10-90，所述的钯粉、钨粉、钴粉纯度为95-100％。
2、根据权利要求1所述的浸渍钡钨阴极钎料，其特征在于：钎料重量比为纯度折算成100％钯粉∶纯度折算成100％钨粉∶纯度折算成100％钴粉＝1∶10-30∶40-80；所述的钯粉、钨粉、钴粉纯度为99-100％。
3、根据权利要求1所述的浸渍钡钨阴极钎料的使用方法，包括下列步骤：
a)将钨粉、钯粉和钴粉分别放入500-1500℃氢炉内退火；
b)按重量比取钯粉、钨粉及钴粉，将该三种材料研磨至不小于200目，混匀，压制；
c)将钎料抹在非发射面W基与钼筒的交界处，厚度2-3毫米，涂好后的阴极放进氢炉，升温到1400-1700℃保温5-120秒后，再降至1000-1350℃，保温不小于1分钟，冷却到室温；
d)将步骤c制得的阴极体置于铝酸盐粉末中，氢气气氛，1500-2000℃浸渍1-10分钟，浸渍后的浮盐用钨丝棉团清除；
e)安装热子。
4、根据权利要求3所述的浸渍钡钨阴极钎料的使用方法，其特征在于：步骤b中材料研磨的细度为300-500目。
5、根据权利要求3所述的浸渍钡钨阴极钎料的使用方法，其特征在于：步骤c中1400-1700℃时的保温时间为5-60秒。
6、根据权利要求3所述的一种浸渍钡钨阴极钎料的使用方法，其特征在于：在步骤d中的保温时间为1-2分钟。
7、根据权利要求3所述的一种浸渍钡钨阴极钎料的使用方法，其特征在于：所制备的阴极体直径为2-10mm，厚度为1-4mm。
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