RU2746018C1 - Способ изготовления металлопористого катода - Google Patents
Способ изготовления металлопористого катода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2746018C1 RU2746018C1 RU2020122323A RU2020122323A RU2746018C1 RU 2746018 C1 RU2746018 C1 RU 2746018C1 RU 2020122323 A RU2020122323 A RU 2020122323A RU 2020122323 A RU2020122323 A RU 2020122323A RU 2746018 C1 RU2746018 C1 RU 2746018C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powders
- cathode
- mixture
- vibration
- porous
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
- H01J29/04—Cathodes
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электронной технике, а именно к металлопористым катодам (МПК) электронных приборов СВЧ. При изготовлении металлопористого катода осуществляется подготовка смеси порошков, содержащей хотя бы один порошок из тугоплавкого металла, размещение подготовленной смеси порошков в камере для прессования, выравнивание плотности подготовленной смеси из порошков в камере для прессования воздействием вибрации, прессование до образования пористой детали из смеси порошков с высокой равномерностью плотности, полученной при воздействии вибрации. Частота вибрации должна быть задана в пределах от 20 Гц до 1000 Гц. Ускорение вибрации должно быть задано в пределах от 0,5g (4,9 м/с2) до 5g (49 м/с2). Время вибрации должно быть задано в пределах от 5 с до 300 с. Изобретение позволяет увеличить равномерность электронной эмиссии, уменьшить скорость испарения активного вещества с рабочей поверхности катодной губки и увеличить эмиссионную долговечность катода. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электронной технике, а именно к металлопористым катодам (МПК) электронных приборов СВЧ.
Известен способ изготовления металлопористого катода, включающий несколько последовательных операций. Вначале подготавливается смесь вольфрамовых порошков, перемешанных с парафином. Затем осуществляется прессование подготовленной смеси в виде штабиков и удаление парафина нагреванием смеси в водороде до 300°С. Далее осуществляется спекание штабиков до определенной пористости, пропитывание спеченных штабиков медью, токарная механическая обработка до получения катодной губки заданных формы и размеров, химическое и термическое удаление меди из катодной губки. Далее осуществляется пропитка катодной губки расплавом активного вещества, удаление избытков активного вещества с поверхности катодной губки, установка и закрепление катодной губки в корпусе катода с образованием тепловых контактов по сопрягаемым поверхностям катодной губки и корпуса катода [Кудинцева Г.А. и др. Термоэлектронные катоды // М.-Л. Изд-во «Энергия». 1966. С. 214, 215].
Недостатком этого способа является отсутствие процессов, обеспечивающих равномерность распределения плотности смеси вольфрамовых порошков перед прессованием, что приводит к неравномерности пористости в объеме прессованной катодной губки, соответствующей неравномерности электронной эмиссии и скорости испарения активного вещества с рабочей поверхности катодной губки, а также снижению эмиссионной долговечности катода.
Известен также способ изготовления металлопористого катода, включающий запрессовку порошка тугоплавкого металла в стакан из молибдена и пропитку сформированной пористой губки активным веществом в виде порошка из алюмината или алюмосиликата бария-кальция при температуре 1700-1800°С в среде водорода, с последующим удалением активного вещества с поверхности стакана и губки многократным смыванием струей воды и формированием таким образом эмитирующей поверхности катода [Резнев В.А., Резнева Т.Г. Способ изготовления металлопористого катода // Патент РФ на изобретение RU 2333565 С1. Опубл. 10.09.2008]. Достоинством данной конструкции является простота изготовления металлопористого катода. В этом способе, однако, также не обеспечивается равномерность пористости в объеме металлопористого катода, что приводит к соответствующей неравномерности электронной эмиссии, неравномерности скорости испарения активного вещества с рабочей поверхности катодной губки и снижению эмиссионной долговечности катода.
Наиболее близким аналогом заявляемого способа изготовления металлопористого катода является способ изготовления пропитанного катода из порошка тугоплавкого металла, например вольфрама, при котором создают пористую губку путем прессования порошка металла, спекания в среде водорода прессованной губки и пропитывание ее эмиссионным веществом на основе соединения щелочноземельных металлов. Причем при изготовлении прессованной губки сферический порошок тугоплавкого металла дисперсностью 0,2-20 мкм осаждают на тугоплавкую подложку в растворе с вязкостью (1÷1000)⋅10-3 кг/м⋅с, например, в 5-15%-ном растворе поливинилового спирта, затем раствор удаляют и выполняют термоподпрессовку в атмосфере водорода при давлении 1-10 т/см2 и температуре 1100-1400°С в течение 5-30 мин [Аристова И.Я. и др. Способ изготовления пропитанного катода из порошка тугоплавкого металла // Авторское свидетельство СССР 654981 на изобретение RU 2333565 С1. Опубликовано 30.03.1979. бюллетень №12].
В этом способе, за счет разности скорости оседания частиц сферического порошка тугоплавкого металла дисперсностью 0,2-20 мкм на тугоплавкую подложку в растворе с вязкостью (1÷1000)⋅10-3 кг/м⋅с, например, в 5-15%-ном растворе поливинилового спирта, создается переменная по высоте губки структура распределения размеров частиц порошка.
Однако для осуществления процесса осаждения сферического порошка тугоплавкого металла в растворе, обладающем вязкостью, необходимо подготовить порошок, распределив его фракции возможно более равномерно по объему изготавливаемой детали, при необходимости с припуском, или с другим распределением фракций, после этого подготовленный порошок необходимо либо смешать с раствором и залить в форму для изготовления губки, либо сначала залить в форму для изготовления губки раствор, а затем сверху на него засыпать подготовленный порошок. При этом не может быть обеспечена равномерность распределения плотности порошка и его фракций по объему губки из-за наличия неравномерности в подготовленном порошке, неравномерности при смешивании с раствором и нарушения равномерности вязкости раствора после смешивания с порошком. Поэтому изготовленная прессованная губка будет иметь неравномерное распределение плотности и пористости по ее объему, что приведет к преждевременному истощению запасов эмитирующего вещества в отдельных участках губки катода и, соответственно, к снижению эмиссионной долговечности катода по сравнению с катодами с равномерным распределением плотности и пористости. Неравномерность распределения плотности и пористости по объему изготовленной губки может также увеличиваться при удалении раствора, обладающего вязкостью. Неравномерность распределения плотности и пористости по объему изготовленной губки приводит к соответствующей неравномерности электронной эмиссии, скорости испарения активного вещества с рабочей поверхности катодной губки и снижению эмиссионной долговечности катода.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение равномерности пористости в объеме металлопористого катода.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение равномерности электронной эмиссии, уменьшение скорости испарения активного вещества с рабочей поверхности катодной губки и увеличение эмиссионной долговечности катода.
Технический результат достигается тем, что при изготовлении металлопористого катода осуществляется подготовка смеси порошков, содержащей хотя бы один порошок из тугоплавкого металла, размещение подготовленной смеси порошков в камере для прессования, выравнивание плотности подготовленной смеси из порошков в камере для прессования воздействием вибрации, прессование до образования пористой детали из смеси порошков с высокой равномерностью плотности, полученной при воздействии вибрации.
В частном случае осуществления заявленного изобретения предпочтительны следующие параметры:
- частота вибрации должна быть задана в пределах от 20 Гц до 1 000 Гц;
- ускорение вибрации должно быть задано в пределах от 0,5g (4,9 м/с) до 5g (49 м/с2);
- время вибрации должно быть задано в пределах от 5 с до 300 с.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлена последовательность выполнения операций изготовления пористой детали металлопористого катода с высокой равномерностью распределения плотности и пористости по объему изготовленной детали:
1 - подготовка смеси порошков содержащей хотя бы один порошок из тугоплавкого металла;
2 - размещение подготовленной смеси порошков в камере для прессования;
3 - осуществление равномерного распределения смеси порошков по объему камеры для прессования при помощи вибрации;
4 - прессование смеси из порошков до образования из нее пористой детали;
5.1 - смесь порошков, содержащая хотя бы один порошок из тугоплавкого металла после выполнения операции 1;
5.2 - смесь порошков, содержащая хотя бы один порошок из тугоплавкого металла после выполнения операции 2;
5.3 - смесь порошков, содержащая хотя бы один порошок из тугоплавкого металла после выполнения операции 3;
5.4 - пористая деталь из смеси порошков содержащей хотя бы один порошок из тугоплавкого металла, после выполнения операции 4.
Способ изготовления металлопористого катода осуществляется следующим образом. Выполняется последовательно 4 операции. При выполнении операции 1 проводится подготовка смеси порошков, содержащей хотя бы один порошок из тугоплавкого металла (5.1). Затем выполняется операция 2 - подготовленная смесь порошков (5.2) размещается в камере для прессования. При выполнении операции 3 выравнивается плотность подготовленной смеси из порошков (5.3) в камере для прессования под воздействием вибрации. При выполнении операции 4 прессуется смесь порошков (5.4) до образования пористой детали из смеси из порошков с высокой равномерностью плотности (5.4), полученной при воздействии вибрации.
В частном варианте осуществления изобретения:
- частоту вибрации задают в пределах от 20 Гц до 1000 Гц;
- ускорение вибрации задают в пределах от 0,5g (4,9 м/с2) до 5g (49 м/с2);
- время вибрации задают в пределах от 5 с до 300 с.
Источники информации
1. Кудинцева Г.А. и др. Термоэлектронные катоды // М-Л. Изд-во «Энергия». 1966. С. 214, 215.
2. Резнев В.А., Резнева Т.Г. Способ изготовления металлопористого катода // Патент РФ на изобретение RU 2333565 С1. Опубликован 10.09.2008. Публикация патента №25.
3. Аристова И.Я. и др. Способ изготовления пропитанного катода из порошка тугоплавкого металла // Авторское свидетельство СССР 654981 на изобретение RU 2333565 С1. Опубликовано 30.03.1979. бюллетень №12.
Claims (1)
- Способ изготовления металлопористого катода, включающий подготовку смеси порошков, содержащей хотя бы один порошок из тугоплавкого металла, размещение подготовленной смеси порошков в камере для прессования, которая подвергается вибрации до получения равномерного распределения смеси порошков по объему камеры для прессования, прессование подготовленной смеси из порошков до образования из нее пористой детали, отличающийся тем, что частоту вибрации задают в пределах от 20 Гц до 1 000 Гц, ускорение вибрации задают в пределах от 0,5g (4,9 м/с2) до 5g (49 м/с2), время вибрации задают в пределах от 5 с до 300 с.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020122323A RU2746018C1 (ru) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Способ изготовления металлопористого катода |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020122323A RU2746018C1 (ru) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Способ изготовления металлопористого катода |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2746018C1 true RU2746018C1 (ru) | 2021-04-06 |
Family
ID=75353367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020122323A RU2746018C1 (ru) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Способ изготовления металлопористого катода |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2746018C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU679317A1 (ru) * | 1977-01-14 | 1979-08-15 | Конструкторско-Технологическое Бюро Металлокерамических Изделий | Установка дл прессовани изделий из порошков |
| US4625142A (en) * | 1982-04-01 | 1986-11-25 | U.S. Philips Corporation | Methods of manufacturing a dispenser cathode and dispenser cathode manufactured according to the method |
| RU2333565C1 (ru) * | 2007-05-17 | 2008-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток") | Способ изготовления металлопористого катода |
| RU2724980C1 (ru) * | 2019-10-15 | 2020-06-29 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алмаз" (АО "НПП "Алмаз") | Двухслойный металлопористый катод и способ его изготовления |
-
2020
- 2020-06-30 RU RU2020122323A patent/RU2746018C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU679317A1 (ru) * | 1977-01-14 | 1979-08-15 | Конструкторско-Технологическое Бюро Металлокерамических Изделий | Установка дл прессовани изделий из порошков |
| US4625142A (en) * | 1982-04-01 | 1986-11-25 | U.S. Philips Corporation | Methods of manufacturing a dispenser cathode and dispenser cathode manufactured according to the method |
| RU2333565C1 (ru) * | 2007-05-17 | 2008-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток") | Способ изготовления металлопористого катода |
| RU2724980C1 (ru) * | 2019-10-15 | 2020-06-29 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алмаз" (АО "НПП "Алмаз") | Двухслойный металлопористый катод и способ его изготовления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI704601B (zh) | 蝕刻裝置用環形部件、蝕刻裝置以及以其蝕刻基底之方法 | |
| US11075049B2 (en) | Thermionic tungsten/scandate cathodes and method of making the same | |
| US20090258255A1 (en) | Method for Producing Diamond Having Acicular Projection Array Structure on Surface thereof, Diamond Material, Electrode and Electronic Device | |
| CN1743124A (zh) | 激光烧蚀装置和使用该装置制备纳米粒子的方法 | |
| DE102014102242A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung mit porösem Metall und Vorrichtungen mit derartiger Beschichtung | |
| EP1412552A1 (de) | Verfahren zur herstellung beschichteter substrate | |
| RU2746018C1 (ru) | Способ изготовления металлопористого катода | |
| US10714292B2 (en) | Method of fabricating tungsten scandate nano-composite powder for cathodes | |
| CN110062951A (zh) | 半导体制造用部件、包括复合体涂层的半导体制造用部件及其制造方法 | |
| TWI484061B (zh) | 類鑽石薄膜及其製備方法 | |
| CN105788996B (zh) | 一种亚微米薄膜钪钨阴极及其制备方法 | |
| JP2006278103A (ja) | 電子管用コーティングゲッター膜の製造方法 | |
| KR20100049774A (ko) | 금속 다공질체, 수처리 및 전기도금용 다공질 불용성 전극,및 이들의 제조방법 | |
| US20030059333A1 (en) | Microwave processing of pressed boron powders for use as cathodes in vacuum arc sources | |
| JPH01204329A (ja) | 含浸陰極及びその製造方法 | |
| JP2007056351A (ja) | 酸化亜鉛系導電膜製造用のイオンプレーティング用ターゲットとその製法、および酸化亜鉛系導電膜の製法 | |
| AT14861U1 (de) | Ionenimplanter | |
| CN111036914A (zh) | 一种钨基扩散阴极的增材制造制备方法 | |
| JPS60127209A (ja) | 炭素部品の製造方法 | |
| CN114613957B (zh) | 基于熔盐制备锂离子电池铜包覆硅负极材料的方法及应用 | |
| JP2024035886A (ja) | 銀微粉の製造方法 | |
| US3166836A (en) | Manufacture of electron tube cathodes | |
| JPS612226A (ja) | 含浸形陰極 | |
| Morra et al. | A technique for the preparation of powders for examination by transmission electron microscopy | |
| Pavlovsky et al. | Isotopic targets with graphene backing |