CN1538483A - 基于纳米材料二氧化硅的浸渍钡钨阴极及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于纳米材料二氧化硅的浸渍钡钨阴极，其组成为重量比1－20％纳米二氧化硅和80－99％钨粉，其孔隙中浸渍有铝酸盐。其制备方法是：将钨粉和纳米二氧化硅分别放入500－1500℃氢炉内退火；按重量比取1－20％纳米二氧化硅，余量为钨粉，将该两种材料研磨混匀。用内有钼筒的压模将混合物压制成平顶阴极体；阴极体放入氢炉，当温度达到1000－1500℃时，保温1－10小时；置于铝酸盐粉末中，氢气气氛中，1500－2000℃浸渍1－10分钟，浸渍后的浮盐用钨丝棉团清除；安装热子，制得基于纳米二氧化硅的浸渍钡钨阴极。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子管器件上的钡钨阴极，具体地说涉及一种基于纳米材料二氧化硅的浸渍钡钨阴极。
本发明还涉及一种制备上述浸渍钡钨阴极的方法。
背景技术
传统的浸渍钡钨阴极因为具有表面逸出功低、发射电流较大、寿命较长、工作稳定性较好、抗中毒和耐离子轰击能力强等特点，所以作为电子源，广泛地应用于各类大功率电子管器件，如速调管、磁控管、行波管以及高清晰度高亮度的显像管等。但是其存在工艺繁杂、难度大、重复性和稳定性差、成本高等缺陷，除此以外，随着大功率电子管日益提高要求，原有传统的浸渍钡钨阴极发射电流不够大、寿命不够长、工作温度过高、工作稳定性不够好的劣势日益跟不上形势发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于纳米材料二氧化硅的浸渍钡钨阴极，该浸渍钡钨阴极具有制备温度低、发射电流大、寿命长、工作温度不高、工作稳定性好等优点。
本发明又一目的在于提供一种制备上述浸渍钡钨阴极的方法，该制备方法工艺简单、重复性和稳定性好。
为实现上述目的，本发明提供的浸渍钡钨阴极其组成为重量比1-20％纳米二氧化硅和80-99％钨粉，其孔隙中浸渍有铝酸盐。
本发明提供的制备上述浸渍钡钨阴极的方法是：
1)将钨粉和纳米二氧化硅分别放入500-1500℃氢炉内退火。
2)按重量比取1-20％纳米二氧化硅，余量为钨粉，将该两种材料研磨混匀。用内有钼筒的压模将混合物压制成平顶阴极体。
3)将步骤2制备的阴极体放入氢炉，当温度达到1000-1500℃时，保温1-10小时。制备出的阴极体在放大倍数为250倍的显微镜下观察，孔隙分布均匀。
4)将步骤3制得的阴极体置于铝酸盐粉末中，氢气气氛中，1500-2000℃浸渍1-10分钟。浸渍后的浮盐用钨丝棉团清除。
5)安装热子，一个完整的基于纳米二氧化硅的浸渍钡钨阴极制备完毕。
本发明的制备方法具有传统工艺不具备的特色：
A、因为是一次成型，无须经过传统的覆膜浸渍钡钨阴极生产工艺中浸铜再去铜等两次工艺，简化了工序，同时也缩短了生产周期。
B、因是压制，而不是车制加工，阴极面上没有因车制而留下的车纹，保证了足够的光洁度。
C、因不需要化学去铜，所以钨海绵体内外不会留下因酸化而导致的氧化痕迹，保证了钨海绵体具备与活性物质接触的新鲜面，有利于发射物质有效地发挥作用，便于电子发射，更不会因去铜不净而留下铜等残余物。
D、因压制时阴极海绵体与钼筒已连为一体，所以不存在因与钼筒焊接不当而造成对阴极的污染，也因而成本低廉。
E、因为是在同一模具下成型，所以每个阴极(即使有弧度)都是相同的，工艺重复性和稳定性好，最适合用于多注速调管。
附图说明
图1为本发明提供的基于纳米二氧化硅的浸渍钡钨阴极结构示意图，图中：1-纳米二氧化硅+钨粉+铝酸盐；2-钼筒；3-热子；4-热子腿。
具体实施方式
本发明提供的浸渍钡钨阴极其组成为重量比1-20％纳米二氧化硅和80-99％钨粉，其孔隙中浸渍有铝酸盐。
本发明提供的制备上述浸渍钡钨阴极的方法是：
1)采用微颗粒，高纯度的钨粉和纳米二氧化硅，将钨粉、纳米二氧化硅分别放入900℃氢炉内退火，以彻底净化，并增强其可塑性。
2)按重量比取5％纳米二氧化硅和95％钨粉，将该两种材料混合研磨，确保均匀。用内有钼筒的压模将混合物压制成平顶阴极体。该平顶阴极体的直径为2-5mm，厚度为1-4mm。本实施例制备的平顶阴极体其直径为3.6mm，厚度为2mm。
3)将步骤2制备的阴极体放入氢炉，当温度达到1200℃时，保温3小时。
4)将步骤3制得的阴极体置于铝酸盐粉末中，氢气气氛中，1600℃浸渍0.5分钟。浸渍后的浮盐用钨丝棉团清除。
5)安装热子和热子腿，因该步骤为公知技术，为简明起见，不再重复描述。
一个完整的基于纳米二氧化硅的浸渍钡钨阴极制备完毕，图1为本实施例的结构剖面示意图。
Claims (3)
1、一种基于纳米材料二氧化硅的浸渍钡钨阴极，其组成为重量比1-20％纳米二氧化硅和80-99％钨粉，其孔隙中浸渍有铝酸盐。
2、一种制备如权利要求1所述浸渍钡钨阴极的方法，其主要步骤为：
a)将钨粉和纳米二氧化硅分别放入500-1500℃氢炉内退火；
b)按重量比取1-20％纳米二氧化硅，余量为钨粉，将该两种材料研磨混匀，用内有钼筒的压模将混合物压制成平顶阴极体；
c)将步骤b制备的阴极体放入氢炉，当温度达到1000-1500℃时，保温1-10小时；
d)将步骤c制得的阴极体置于铝酸盐粉末中，氢气气氛中，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。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤b所述的平顶阴极体直径为2-5mm，厚度为1-4mm。
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