RU2647388C2 - Прессованный металлосплавный палладий-бариевый катод и способ его получения - Google Patents

Прессованный металлосплавный палладий-бариевый катод и способ его получения Download PDF

Info

Publication number
RU2647388C2
RU2647388C2 RU2016131661A RU2016131661A RU2647388C2 RU 2647388 C2 RU2647388 C2 RU 2647388C2 RU 2016131661 A RU2016131661 A RU 2016131661A RU 2016131661 A RU2016131661 A RU 2016131661A RU 2647388 C2 RU2647388 C2 RU 2647388C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
palladium
tape
ribbon
powder
holes
Prior art date
Application number
RU2016131661A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016131661A (ru
Inventor
Владимир Григорьевич Костишин
Назар Дмитриевич Урсуляк
Алексей Григорьевич Налогин
Артем Юрьевич Адамцов
Евгений Константинович Горский
Галина Васильевна Дровненкова
Максим Николаевич Хабачев
Алексей Николаевич Пашков
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") filed Critical Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина")
Priority to RU2016131661A priority Critical patent/RU2647388C2/ru
Publication of RU2016131661A publication Critical patent/RU2016131661A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2647388C2 publication Critical patent/RU2647388C2/ru

Links

Images

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
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/16—Both compacting and sintering in successive or repeated steps
    • 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
    • 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
    • H01J1/32—Secondary-electron-emitting electrodes
    • 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)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Abstract

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для изготовления эффективных термо- и вторичноэмиссионных катодов для мощных приборов СВЧ-электроники. Прессованный металлосплавный палладий-бариевый катод выполнен трехслойным из двух сплошных палладиевых лент и размещенной между ними ленты с расположенными между собой на равных расстояниях сквозными отверстиями, формирующими ячейки с порошком интерметаллида Pd5Ba. Способ получения указанного катода включает получение порошка интерметаллида Pd5Ba путем плавки интерметаллида Pd5Ba, его размол в атмосфере инертных газов или СО2. На палладиевую ленту накладывают палладиевую ленту, выполненную с находящимися между собой на равных расстояниях сквозными отверстиями, в упомянутые отверстия палладиевой ленты засыпают порошок интерметаллида Pd5Ba, сверху на палладиевую ленту со сквозными отверстиями помещают такую же как нижняя палладиевую ленту, полученную трехслойную конструкцию прессуют под давлением 10-12 т/см2, после чего отжигают в течение 1-2 ч в инертной атмосфере при температуре 800-900°С и проводят горячую прокатку до заданной толщины. Обеспечивается повышение коэффициента вторичной электронной эмиссии на 20-25%. 2 н.з. ф-лы, 2 ил., 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.).
Среди металлосплавных катодов наибольший интерес представляют катоды на основе сплава палладия с барием, поскольку им присуще уникальное свойство - устойчивость к воздействию ионной и электронной бомбардировки.
Известен палладий-бариевый катод, представляющий собою матрицу Pd, в которой распределена интерметаллическая фаза Pd5Ba (см.: А.Н. Пашков, Ю.В. Романова, Р.Н. Попов, О.В. Дубинина, М.Н. Хабачев. Разработка технологии производства катодных сплавов на основе металлов платиновой группы для мощных электровакуумных приборов. Электронная Техника. Серия 1. СВЧ-Техника. 2014, вып. 4 (523). - С. 73-77). Основным недостатком указанного катода является неравномерное распределение фазы Pd5Ba в матрице Pd.
Существует способ получения палладий-бариевых катодов методом аргонно-дуговой плавки с нерасходуемым вольфрамовым электродом (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, водоохлаждаемый медный кристаллизатор, нерасходуемый вольфрамовый электрод, баллон аргона марки А. Перед плавкой порошок Pd 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.
Основной недостаток настоящего способа - сильно неравномерное распределение фазы интерметаллида в матрице палладия. Данный факт приводит к понижению коэффициента вторичной электронной эмиссии (КВЭЭ) сплава, понижению к.п.д. электровакуумных приборов (ЭВП) на его основе и уменьшению процента выхода годных.
Наиболее близким к предполагаемому способу (прототипом) является способ получения металлосплавного прессованного палладий-бариевого катода, позволяющий добиться более равномерного распределения интерметаллида в матрице (см.: Н.П. Есаулов. Методы электроплавки при разработке спецсплавов для радиоэлектроники. Электрометаллургия. 2011, №4. - С. 30-33). Указанный способ состоит в следующем. Описанным выше методом аргонно-дуговой плавки выплавляется интерметаллид палладия и бария - Pd5Ba. Этот сплав размалывают в атмосфере инертных газов или углекислого газа, смешивают с таким количеством порошка палладия, которое необходимо для получения сплава с заданным составом, прессуют и спекают.
Недостаток настоящего способа - недостаточная однородность распределения интерметаллида в матрице благородного металла, высокая энергоемкость процесса спекания.
Цель настоящего изобретения - получение прессованного металлосплавного катода Pd-Ba с повышение КВЭЭ, повышение к.п.д. и процента выхода годных приборов с использованием данного катода.
Указанная цель достигается тем, что катод получают с помощью трех лент Pd одинаковых линейных размеров (см. Фиг. 1), причем в одной из лент (лента 3) сформированы ячейки (одинаковые сквозные отверстия), находящиеся между собой на равных расстояниях. Лента 3 (с ячейками) накладывается на ленту 1 (сплошная лента, без отверстий) и в ячейки (отверстия) засыпается порошок интерметаллида Pd5Ba. Сверху на ленту 3 накладывается лента 2 и получается трехслойная конструкция (см. Фиг. 2): две сплошные ленты Pd (1 и 2), а между ними - третья (3) - с ячейками, причем ячейки (4) заполнены порошком интерметаллида Pd5Ba. Полученную конструкцию прессуют под давлением 10-12 т/см2 и отжигают в течение 1-2 ч в инертной атмосфере при температуре, 800-900°С. После этого методом горячей прокатки полученный материал прокатывается в фольгу нужной толщины.
Сущность изобретения состоит в следующем.
Интерметаллид Pd5Ba получают отдельно, а равномерного распределения Pd5Ba в матрице Pd добиваются искусственно, - путем формирования в матрице равномерно распределенных ячеек, куда помещается интерметаллид.
Пример 1. Методом аргонно-дуговой плавки получали стехиометрический сплав Pd5Ba (20,51% мас. содержания Ва). Полученный сплав дробили в чугунной ступке для достижения среднего размера частиц 50-100 мкм.
Брали три ленты Pd: лента 1 и лента 2 (см. фиг. 1) - толщиной 200 мкм, а лента 3 - толщиной 300 мкм. В ленте 3 проделывались квадратные отверстия 1,0 мм × 1,0 мм на расстоянии 1,0 мм одно от другого. Лента 3 помещалась на ленту 1. Ячейки в ленте 3 наполнялись доверху порошком Pd5Ba, сверху на ленту 3 накладывалась лента 2 (Pd). Полученную конструкцию прессовали под давлением 10 т/см2, после чего 1 ч отжигали в инертной атмосфере при температуре 900°С. Далее полученный материал прокатывали методом горячей прокатки до ленты толщины 400 мкм.
Из полученной фольги Pd-Ba вырезали образцы. Из разных частей полученного образца было изготовлено восемь катодов для магнетронов.
Для каждого катода измеряли КВЭЭ. Полученные результаты сравнивали с результатами испытаний катодов, полученных по технологии прототипа. Результаты представлены в табл. 1.
Figure 00000001
Пример 2. Методом аргонно-дуговой плавки получали стехиометрический сплав Pd5Ba (20,51% мас. содержания Ва). Полученный сплав дробили в чугунной ступке для достижения среднего размера частиц 50-100 мкм.
Брали три ленты Pd: лента 1 и лента 2 (см. фиг. 1) - толщиной 200 мкм, а лента 3 - толщиной 300 мкм. В ленте 3 проделывались круглые отверстия диаметром 2,0 на расстоянии 1,0 мм одно от другого. Лента 3 помещалась на ленту 1. Ячейки в ленте 3 наполнялись доверху порошком Pd5Ba, сверху на ленту 3 накладывалась лента 2 (Pd). Полученную конструкцию прессовали под давлением 12 т/см2, после чего 1 час отжигали в инертной атмосфере при температуре 875°С. Далее полученный материал прокатывали методом горячей прокатки до ленты толщины 500 мкм.
Из полученной фольги Pd-Ba вырезали образцы. Из разных частей полученного образца было изготовлено восемь катодов для магнетронов.
Для каждого катода измеряли КВЭЭ. Полученные результаты сравнивали с результатами испытаний катодов и магнетронов, полученных по технологии прототипа. Результаты представлены в табл. 2.
Figure 00000002
Как видно из табл. 1 и табл. 2, предложенная конструкция катода и способ его изготовления позволяют добиться существенных значений КВЭЭ.
КВЭЭ прессованных металлосплавных катодов, полученных с использованием предлагаемого способа, - на 20-25% выше КВЭЭ катодов, полученных по технологии прототипа.
Ограничения по выбранному значению давления прессования конструкции из трех лент выбраны исходя из того, что как при более низких значениях давления, так и при более высоких качество получаемых лент - низкое.
Ограничения по выбранному значению температуры отжига конструкции из трех лент после прессования выбраны как диапазон температур, в котором получаются катоды наилучшего качества.

Claims (2)

1. Прессованный металлосплавный палладий-бариевый катод, содержащий равномерно распределенную фазу интерметаллида Pd5Ba, отличающийся тем, что он выполнен трехслойным из двух сплошных палладиевых лент и размещенной между ними ленты с расположенными между собой на равных расстояниях сквозными отверстиями, формирующими ячейки с порошком интерметаллида Pd5Ba.
2. Способ получения прессованного металлосплавного палладий-бариевого катода, включающий получение порошка интерметаллида Pd5Ba путем плавки интерметаллида Pd5Ba, его размол в атмосфере инертных газов или СО2, отличающийся тем, что на палладиевую ленту накладывают палладиевую ленту, выполненную с находящимися между собой на равных расстояниях сквозными отверстиями, в упомянутые отверстия палладиевой ленты засыпают порошок интерметаллида Pd5Ba, сверху на палладиевую ленту со сквозными отверстиями помещают такую же как нижняя палладиевую ленту, полученную трехслойную конструкцию прессуют под давлением 10-12 т/см2, после чего отжигают в течение 1-2 ч в инертной атмосфере при температуре 800-900°С и проводят горячую прокатку до заданной толщины.
RU2016131661A 2016-08-02 2016-08-02 Прессованный металлосплавный палладий-бариевый катод и способ его получения RU2647388C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016131661A RU2647388C2 (ru) 2016-08-02 2016-08-02 Прессованный металлосплавный палладий-бариевый катод и способ его получения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016131661A RU2647388C2 (ru) 2016-08-02 2016-08-02 Прессованный металлосплавный палладий-бариевый катод и способ его получения

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016131661A RU2016131661A (ru) 2018-02-05
RU2647388C2 true RU2647388C2 (ru) 2018-03-15

Family

ID=61174112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016131661A RU2647388C2 (ru) 2016-08-02 2016-08-02 Прессованный металлосплавный палладий-бариевый катод и способ его получения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2647388C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741940C1 (ru) * 2019-10-02 2021-01-29 Алексей Пантелеевич Коржавый СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕЛКОДИСПЕРСНОГО ПОРОШКА ИНТЕРМЕТАЛЛИДА Pd5Ba

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЕСАУЛОВ Н.П. Методы электроплавки при разработке спецсплавов для радиоэлектроники. Электрометаллургия, 2011, N4, с.30-33. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741940C1 (ru) * 2019-10-02 2021-01-29 Алексей Пантелеевич Коржавый СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕЛКОДИСПЕРСНОГО ПОРОШКА ИНТЕРМЕТАЛЛИДА Pd5Ba

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016131661A (ru) 2018-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2524904A1 (en) MANUFACTURING METHOD FOR LiCoO2 SINTERED BODY, AND SPUTTERING TARGET MADE FROM SAME
JP2015204215A (ja) リチウムイオン伝導性固体電解質とその製造方法、および、全固体電池
JPWO2011086650A1 (ja) ＬｉＣｏＯ２焼結体の製造方法及びスパッタリングターゲット
CN102358920A (zh) 一种自耗电极电弧熔炼炉制备CuWCr复合材料的方法
RU2647388C2 (ru) Прессованный металлосплавный палладий-бариевый катод и способ его получения
CN103987864B (zh) 钨合金、以及使用该钨合金的钨合金部件、放电灯、发射管和磁控管
JP3764315B2 (ja) タングステン材料とその製造方法
RU2646654C2 (ru) Способ получения катодного материала на основе металла платиновой группы и бария
RU2627707C1 (ru) Способ получения прессованного металлосплавного палладий-бариевого катода
JP2016536466A (ja) 白金又は白金−ロジウム合金に基づく複合材料の製造方法
CN115125474B (zh) 一种无缝连接的耐高温的等离子电极及其制备方法
WO2019127174A1 (zh) 热压烧结装置、微纳多孔结构的块体热电材料及其制法
Budin et al. Effect of sintering atmosphere on the mechanical properties of sintered tungsten carbide
CN110129623B (zh) 一种稀土铝合金箔及其制备方法和应用
RU2627709C1 (ru) Способ получения катодного сплава на основе металла платиновой группы и бария
JPWO2020166380A1 (ja) スパッタリングターゲット材
CN101575690B (zh) 一种细晶难熔金属的制备方法
KR100875303B1 (ko) 방전플라즈마 소결법을 이용한 강화백금의 제조방법
RU2818277C1 (ru) Вольфрамовый электрод для электролиза солевого расплава для получения редкоземельных металлов и способ его изготовления
US20200086385A1 (en) Flash-sintered composite materials and methods of forming same
RU2769344C1 (ru) Материал для дугогасительных и разрывных электрических контактов на основе меди и способ его изготовления
JP2004169064A (ja) 銅−タングステン合金およびその製造方法
JP6858374B2 (ja) 高強度銀焼結体の製造方法
WO2017064920A1 (ja) ＬｉＣｏＯ２含有焼結体およびＬｉＣｏＯ２含有スパッタリングターゲット、並びにＬｉＣｏＯ２含有焼結体の製造方法
CN114058887B (zh) 一种含钍铱合金的制备方法