CN101899692B - 一种行波管用螺旋线化学镀铜方法 - Google Patents

一种行波管用螺旋线化学镀铜方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种行波管用螺旋线化学镀铜方法，包括对螺旋线进行闪镀、电镀、反电镀，电镀液由硫酸铜、硫酸L、无水乙醇组成；使用本发明行波管用螺旋线化学镀铜方法电镀的螺旋线表面镀层质量好，光亮无明显缺陷；镀层均匀性好，内外表面一致性好，附着力强，经过烧结后可更好的满足行波管的使用要求。

Description

一种行波管用螺旋线化学镀铜方法
技术领域
本发明属于微波电真空领域，具体属于螺旋线行波管的慢波组件的制造领域。
背景技术
在微波领域中，行波管是将带宽和增益结合的最好的器件，其中螺旋线行波管应用最为广泛，其高频电路一般是一根螺旋线型金属丝或者金属带，由三根或更多介质杆夹持并固定在金属管壳内。螺旋线型金属丝的基本作用提供一个轴向传播速度接近电子运动速度并具有足够强的轴向电场的高频电磁波，使电磁波与电子注相互作用使信号得到放大。金属丝被称做为螺旋线，作为高频能量与和电子束能量交换和高频能量传输的载体，一般需要熔点高、导热性好和电导率好，一般选取的螺旋线材料为熔点高的金属钼和金属钨。随着行波管向大功率和高效率的发展，钼和钨材料的螺旋线出现高频损耗大，热传导率差等缺点，为了弥补这些缺点，通常采用在螺旋线表面进行镀铜处理，增加材料的导热性和减小高频损耗，从而满足行波管发展的需求。一般采取化学镀铜的方法，然后再进行高温烧结使铜层和螺旋线的基材接触紧密性增加。
在化学镀铜时，由于螺旋线本身为弹簧状，导电面不连续，导致在电镀液内阴极和阳极间的电位分布不均匀，按照常规的电镀方法导致螺旋线的上下表面、内外表面间产生镀层不均匀现象，电镀层附着力差，易出现起皮、毛刺等现象，影响电镀表面的质量。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种行波管用螺旋线化学镀铜方法，首先对螺旋线进行闪镀处理然后在一定的电流密度下电镀，最后再电抛光一定时间，得到电镀质量良好的镀铜螺旋线，本发明的另一目的是提供该行波管用螺旋线化学镀铜方法所用电镀液的配方。
本发明解决现有技术问题的技术方案是：
一种行波管用螺旋线化学镀铜方法，包括：将阳极放入电镀液内，将螺旋线放入电镀液并连接电源的阴极；对螺旋线进行闪镀，闪镀的电流密度为6～8A/dm2，时间保持2-3S；对闪镀后的螺旋线进行电镀，电镀的电流密度为1-1.5A/dm2，保持6-10min；对电镀后的螺旋线进行反电镀(电抛光)，反电镀的电流密度为0.8-1A/dm2，保持30-40秒；将螺旋线取出、清洗。行波管用螺旋线化学镀铜方法所用电镀液的配方为：硫酸铜250g/L、硫酸60g/L、无水乙醇50g/L。
对螺旋线先进行进行闪镀处理，闪镀的大电流冲击螺旋线材料，使其表面得到活化氢的冲击，活化了表面，同时便于镀层的沉积；然后将电流逐步降低到电镀的正常电流，经过一定的时间后，镀层达到所需的尺寸，再将电镀电源的电极转换为反相，使螺旋线的电极为由阴极变为阳极，对螺旋线表面进行电抛光，使电镀表面光洁度变好、亮度变亮。使用本发明行波管用螺旋线化学镀铜方法电镀的螺旋线表面镀层质量好，光亮无明显缺陷；镀层均匀性好，内外表面一致性好，附着力强，经过烧结后可满足行波管的使用要求。
电镀后的螺旋线，可以提高输出功率和增益，应用在X波段某机载行波管中，平均输出功率从80W提高到100W，增益从35dB提高到40dB。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的描述
图1是螺旋线电镀时的示意图。
图中：1、电镀槽；2、铜阳极板；3、螺旋线；4、铜棒；5、电镀液
具体实施方式
实施例1
1.配制化学镀铜溶液：按下列成份制备镀铜电解液：硫酸铜250g/L、硫酸60g/L、无水乙醇50g/L；按计算过的数量称取硫酸铜，将硫酸铜溶入60℃的热水并滤入槽中，冷却到室温后，搅拌的同时加入一定数量的硫酸，然后加入无水乙醇，向槽中倒入工作所需数量的自来水，用搅拌夹具搅拌电解液。
2.将电镀所需的两块铜阳极板2放入电镀槽1的电镀液5内，分别放在电镀位置的两侧，连接电镀电源的阳极；将一根清洗干净的铜棒4连接电镀电源的阴极，放在电镀溶液的上方；将化学清洗好的螺旋线3浸入电镀溶液内并用细铜丝连接铜棒。
3.打开电镀电源，将电流瞬间增加，对螺旋线进行闪镀，使得电流密度为6A/dm2，然后保持3秒钟，在10秒钟内降到电镀所需的工作电流。
4.电镀工作电流下的电流密度为1A/dm2，保持10分钟。
5.然后将电镀电源反向，使得螺旋线为阳极，对螺旋线进行电抛光，电流密度为0.8A/dm2，保持40秒。
6.将螺旋线取出，用自来水清洗，酒精脱水，然后烘干，镀铜螺旋线制作完成。
实施例2
1.配制化学镀铜溶液：按下列成份制备镀铜电解液：硫酸铜250g/L、硫酸60g/L、无水乙醇50g/L；按计算过的数量称取硫酸铜，将硫酸铜溶入70℃的热水并滤入槽中，冷却到室温后，搅拌的同时加入一定数量的硫酸，然后加入无水乙醇，向槽中倒入工作所需数量的自来水，用搅拌夹具搅拌电解液。
2.将电镀所需的两块铜阳极板2放入电镀槽1的电镀液5内，分别放在电镀位置的两侧，连接电镀电源的阳极；将一根清洗干净的铜棒4连接电镀电源的阴极，放在电镀溶液的上方；将化学清洗好的螺旋线3浸入电镀溶液内并用细铜丝连接铜棒。
3.打开电镀电源，将电流瞬间增加，对螺旋线进行闪镀，使得电流密度为8A/dm2，然后保持2秒钟，在10秒钟内降到电镀所需的工作电流。
4.电镀工作电流下的电流密度为1.5A/dm2，保持6分钟。
5.然后将电镀电源反向，使得螺旋线为阳极，对螺旋线进行电抛光，电流密度为1A/dm2，保持30秒。
6.将螺旋线取出，用自来水清洗，酒精脱水，然后烘干，镀铜螺旋线制作完成。

Claims (2)

1.一种行波管用螺旋线化学镀铜方法，包括以下步骤：
A.将阳极放入电镀液内，将螺旋线放入电镀液并连接电源的阴极；
B.对螺旋线进行闪镀，闪镀的电流密度为6～8A/dm2，时间保持2-3s；
C.对闪镀后的螺旋线进行电镀，电镀的电流密度为1-1.5A/dm2，保持6-10min；
D.对电镀后的螺旋线进行反电镀，反电镀的电流密度为0.8-1A/dm2，保持30-40s；
E.将螺旋线取出、清洗。
2.如权利要求1所述的行波管用螺旋线化学镀铜方法，其特征在于：所述电镀液的配方为：硫酸铜250g/L、硫酸60g/L、无水乙醇50g/L。 
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