RU2627709C1 - Способ получения катодного сплава на основе металла платиновой группы и бария - Google Patents
Способ получения катодного сплава на основе металла платиновой группы и бария Download PDFInfo
- Publication number
- RU2627709C1 RU2627709C1 RU2016131655A RU2016131655A RU2627709C1 RU 2627709 C1 RU2627709 C1 RU 2627709C1 RU 2016131655 A RU2016131655 A RU 2016131655A RU 2016131655 A RU2016131655 A RU 2016131655A RU 2627709 C1 RU2627709 C1 RU 2627709C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powder
- platinum group
- barium
- group metal
- metal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C5/00—Alloys based on noble metals
- C22C5/04—Alloys based on a platinum group metal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/13—Solid thermionic cathodes
- H01J1/14—Solid thermionic cathodes characterised by the material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/04—Manufacture of electrodes or electrode systems of thermionic cathodes
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к изготовлению металлосплавных катодов для приборов СВЧ-электроники. Способ получения катодного сплава на основе металла платиновой группы и бария включает прессование навески порошка металла платиновой группы, очистку поверхности бария от оксидов, совместную дуговую плавку прессовки и бария в атмосфере аргона с использованием нерасходуемого вольфрамового электрода. Перед прессованием навески порошка металла платиновой группы проводят механоактивацию (25-70)% навески порошка в течение 5-20 минут и смешивание с остатком навески порошка. Обеспечивается улучшение однородности распределения фазы интерметаллида в матрице металла платиновой группы. 2 табл., 2 пр.
Description
Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для изготовления эффективных термо- и вторичноэмиссионных металлосплавных катодов для мощных приборов СВЧ-электроники (ламп бегущей волны, магнетронов и т.п.).
Наиболее близким к предлагаемому способу (прототипом) является способ получения двухфазных сплавов Pt-Ba и Pd-Ba (см.: Н.П. Есаулов. Методы электроплавки при разработке спецсплавов для радиоэлектроники. Электрометаллургия. 2011, №4. - С. 30-33). Указанный способ состоит в следующем. Для проведения процесса плавки используется дуговая вакуумная печь (ДВП). Печь включает форвакуумный насос ВН-2, вакуумный агрегат ВА-0,5; вакуумную камеру, водо-охлаждаемый медный кристаллизатор, нерасходуемый вольфрамовый электрод, баллон аргона марки А. Перед плавкой порошок Pd или Pt компактируют (прессуют), а с поверхности бария удаляют парафин и масло, а также слой оксидов. Очищенный барий помещают непосредственно на дно лунки медного водоохлаждаемого кристаллизатора, а сверху на него загружают металл в компактном виде. Рабочую камеру откачивают, напускают аргон. Подают питание на электрод. Происходит расплавление металлов с образованием сплава.
Полученный сплав является двухфазным и представляет собою матрицу тугоплавкого металла (Pd, Pt) с включениями интерметаллического соединения (Pd5Ba; Pt5Ba).
Основной недостаток настоящего способа - сильно неравномерное распределение фазы интерметаллида в матрице металла платиновой группы. Данный факт приводит к понижению коэффициента вторичной электронной эмиссии (КВЭЭ) сплава, понижению КПД электровакуумных приборов (ЭВП) на его основе и уменьшению процента выхода годных.
Технический результат настоящего изобретения - повышение КПД и процента выхода годных ЭВП с использованием катодов R-Ba (где R - металл платиновой группы) улучшения однородности распределения фазы интерметаллида в матрице металла платиновой группы и повышения за счет этого КВЭЭ.
Указанный технический результат достигается тем, что перед проведением операции компактирования (прессования) порошка металла платиновой группы, проводят механоактивацию (25-70)% навески данного порошка в течение 5-20 минут. После этого механоактивированный порошок смешивают с остатком навески, прессуют, а все дальнейшие операции проводят в соответствии с прототипом.
Сущность изобретения состоит в следующем.
Механоактивация порошка металла платиновой группы приводит к уменьшению среднего размера частиц более, чем в 2 раза после 5 мин активации и в 15-20 раз после 20 мин активации, уменьшению в несколько раз среднемассового размера и повышению в 3-4 раза удельной поверхности частиц порошка. Кроме этого процесс механоактивации приводит к увеличению дефектности и энергонасыщенности активируемого материала за счет пластического деформирования и дробления. Существенно меньшие размеры частиц порошка металла платиновой группы после процесса механоактивации, высокие значения удельной поверхности частиц, а также его повышенная активность еще и за счет выделения в технологическом процессе запасенной энергии позволяют добиться более равномерного распределения интерметаллида Pd5Ba (Pt5Ba) в матрице Pd (Pt) и за счет этого повысить КВЭЭ, КПД и процент выхода годных ЭВП.
Пример 1. 50% навески порошка Pd марки ППд1 ПдАП-1 СТО 00195200-040-2008 механоактивировали в мельнице АГО-2 в течение 10 мин. В качестве мелющих тел использовались шары из оксида циркония диаметром 5 мм и керамический барабан. После окончания процесса активации контролировали размер частиц порошка Pd. Средний размер частиц уменьшился с 630 мкм до 175 мкм. Далее активированный порошок тщательно смешивали в смесителе с остатком (50%) навески исходного порошка Pd и прессовался в параллелепипед под давлением ~5,0 т/см2. Очищенную от парафина и масла навеску металлического бария помещали на дно лунки медного водоохлаждаемого кристаллизатора установки дуговой плавки А 535.02 ФО, а сверху на него загружали подготовленную прессовку порошка Pd. Производили откачку рабочей камеры установки дуговой плавки до давления 10-2 Па. После чего напускали аргон до давления 1,5 атм. Далее подавали питание на вольфрамовый электрод. Под воздействием концентрированной тепловой энергии, выделяющейся в плазме разряда, происходило расплавление металлов в лунке кристаллизатора с образованием сплава Pd-Ba. Из образовавшегося сплава Pd-Ba прокатывали фольгу толщиной h=200 мкм. Из разных частей прокатанного образца было изготовлено семь катодов для магнетронов. Для каждого катода измеряли КВЭЭ и работу выхода электрона. Полученные результаты сравнивали с результатами испытаний катодов и магнетронов, полученных по технологии прототипа (без применения механоактивации) (см. табл. 1).
Пример 2. 70% навески порошка Pt механоактивировали в течение 20 мин в мельнице АГО-2. Использовался стальной барабан. В качестве мелющих тел использовались стальные шары диаметром 3 мм.
После окончания процесса активации контролировали размер частиц порошка Pt. Измерения показали, что средний размер уменьшался с 560 мкм до 42 мкм.
Далее все операции по получению сплава Pt-Ba проводились аналогично примеру 1.
Результаты испытаний катодов на основе Pt-Ba, приготовленного с использованием операции механоактивации шихты, представлены в табл. 2.
Как видно из табл. 1 и табл. 2, операция механоактивации порошка металла платиновой группы существенно влияет на характеристики катодов Pd-Ba и Pt-Ba.
В частности, для сплава Pd-Ba КВЭЭ повышается на (8,6-11,9)%, а работа выхода электрона уменьшается на (4,4-9,5)%. Процент выхода годных магнетронов при использовании катодов на основе сплава Pd-Ba, изготовленного с использованием механоактивированного порошка Pd, увеличивается на 12%.
Для сплава Pt-Ba механоактивация порошка Pt приводит к росту КВЭЭ на (9,1-11,4)% и уменьшению работы выхода электрона на (3,3-8,3)%.
Ограничения по количеству навески порошка, проходящего операцию механоактивации выбраны исходя из следующих соображений. При механоактивации меньше 25% исходной навески порошка металла платиновой группы эффект от механоактивации не дает заметного результата. В то же время, когда механоактивируют больше 70% навески порошка, дальнейшего качественного роста свойств катодного сплава не наблюдается, но начинает сказываться появление в материале катода материала намола (материала барабана и мелющих тел).
Ограничения по количеству времени механоактивации выбраны исходя из следующих соображений. При механоактивации порошка исходной навески порошка металла платиновой группы меньше 5 мин эффект от механоактивации не дает заметного результата. В то же время, когда время механоактивации больше 20 мин, дальнейшего качественного роста свойств катодного сплава не наблюдается, но начинает сказываться появление в материале катода материала намола (материала барабана и мелющих тел).
Claims (1)
- Способ получения катодного сплава на основе металла платиновой группы и бария, включающий прессование навески порошка металла платиновой группы, очистку поверхности бария от оксидов, совместную дуговую плавку прессовки и бария в атмосфере аргона с использованием нерасходуемого вольфрамового электрода, отличающийся тем, что перед операцией прессования проводят механоактивацию (25-70)% навески порошка в течение 5-20 минут и смешивание механоактивированного порошка с остатком навески порошка.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016131655A RU2627709C1 (ru) | 2016-08-02 | 2016-08-02 | Способ получения катодного сплава на основе металла платиновой группы и бария |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016131655A RU2627709C1 (ru) | 2016-08-02 | 2016-08-02 | Способ получения катодного сплава на основе металла платиновой группы и бария |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2627709C1 true RU2627709C1 (ru) | 2017-08-10 |
Family
ID=59632778
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016131655A RU2627709C1 (ru) | 2016-08-02 | 2016-08-02 | Способ получения катодного сплава на основе металла платиновой группы и бария |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2627709C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4752713A (en) * | 1983-09-30 | 1988-06-21 | Bbc Brown, Boveri & Company Limited | Thermionic cathode of high emissive power for an electric tube, and process for its manufacture |
RU2380784C1 (ru) * | 2008-10-24 | 2010-01-27 | Открытое акционерное общество "Плутон" (ОАО "Плутон") | Магнетрон с безнакальным катодом |
RU132613U1 (ru) * | 2013-02-15 | 2013-09-20 | Открытое акционерное общество "Тантал" (ОАО "Тантал") | Вторично-электронный эмиттер безнакального катода |
RU2581151C1 (ru) * | 2014-11-26 | 2016-04-20 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Способ изготовления эмиссионно-активного сплава катода |
-
2016
- 2016-08-02 RU RU2016131655A patent/RU2627709C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4752713A (en) * | 1983-09-30 | 1988-06-21 | Bbc Brown, Boveri & Company Limited | Thermionic cathode of high emissive power for an electric tube, and process for its manufacture |
RU2380784C1 (ru) * | 2008-10-24 | 2010-01-27 | Открытое акционерное общество "Плутон" (ОАО "Плутон") | Магнетрон с безнакальным катодом |
RU132613U1 (ru) * | 2013-02-15 | 2013-09-20 | Открытое акционерное общество "Тантал" (ОАО "Тантал") | Вторично-электронный эмиттер безнакального катода |
RU2581151C1 (ru) * | 2014-11-26 | 2016-04-20 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Способ изготовления эмиссионно-активного сплава катода |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЕСАУЛОВ Н.П. Методы электроплавки при разработке спецсплавов для радиоэлектроники. Электрометаллургия, 2011, N 4, с.30-33. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7666348B2 (en) | Production method of electrode for cold cathode fluorescent lamp | |
CN105478772B (zh) | 一种钼平面靶材的制造方法 | |
CN114686718B (zh) | 激光增材制造AlCoCrFeNi2共晶高熵合金及其强化方法 | |
CN105734332A (zh) | 一种孔隙均匀可控的多孔钨块体材料的制备方法 | |
KR101757309B1 (ko) | 전자방출 물질 및 이의 제조방법 | |
CN106756158B (zh) | 钽钨合金坯料制备方法 | |
CN101660066A (zh) | 一种含镧的钨或钼复合材料的制造方法 | |
CN103194629A (zh) | 一种钨钼铜复合材料的制备方法 | |
JP2006328454A (ja) | 金属粉末とカーボンナノ材料の混合方法、カーボンナノ複合金属材料の製造方法及びカーボンナノ複合金属材料 | |
KR100753274B1 (ko) | 방전 표면 처리용 전극 및 그 제조 방법 | |
RU2627709C1 (ru) | Способ получения катодного сплава на основе металла платиновой группы и бария | |
RU2646654C2 (ru) | Способ получения катодного материала на основе металла платиновой группы и бария | |
JP5988140B2 (ja) | MoTiターゲット材の製造方法およびMoTiターゲット材 | |
RU2627707C1 (ru) | Способ получения прессованного металлосплавного палладий-бариевого катода | |
CN109355541A (zh) | 一种制备高密度钨铜合金的方法 | |
RU2647388C2 (ru) | Прессованный металлосплавный палладий-бариевый катод и способ его получения | |
RU132613U1 (ru) | Вторично-электронный эмиттер безнакального катода | |
JP2001261440A (ja) | 耐酸化性炭化ハフニュウム焼結体及び耐酸化性炭化ハフニュウムーLaB6焼結体とこれらの製造方法およびこれを用いたプラズマ発生用電極 | |
JP5171503B2 (ja) | 冷陰極蛍光ランプ用電極材料 | |
Budin et al. | Effect of sintering atmosphere on the mechanical properties of sintered tungsten carbide | |
KR100875303B1 (ko) | 방전플라즈마 소결법을 이용한 강화백금의 제조방법 | |
RU2704777C2 (ru) | Способ изготовления керамических изделий из порошка | |
JPWO2020166380A1 (ja) | スパッタリングターゲット材 | |
JP2004169064A (ja) | 銅−タングステン合金およびその製造方法 | |
CN115537746B (zh) | 一种铝钪合金靶材及其制备方法和应用 |