含钪扩散阴极基材粉末原料的制备方法技术

技术编号:831192 阅读:243 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于稀土难熔金属阴极材料领域。特征在于,Sc↓[2]O↓[3]占最终粉体的质量为1%-20%,其余为钨;包括以下步骤:1)以硝酸钪和偏钨酸铵为原料分别溶于水中,混合后加入柠檬酸和乙二醇溶液;将混合溶液于60-90℃水浴加热干燥,同时搅拌至溶液形成溶胶,然后于80-150℃烘干形成凝胶;2)将此凝胶在500-550℃、大气气氛下,进行加热分解,时间为2-4小时;3)将分解后的粉末在氢气气氛下进行还原,分为两步进行还原处理,第一步为500℃-600℃,保温时间0.5~1小时,第二步还原温度为850-1000℃,保温时间为1~2小时。制备的粉体具有氧化钪掺杂均匀的特点,而且粉体颗粒大小均匀。制备的含钪扩散阴极基材既可用于浸渍型含钪扩散阴极,也可用于压制型,提高了发射均匀性和寿命。

【技术实现步骤摘要】

一种高电流密度,属于稀土难熔金属阴极材料

技术介绍
目前微波真空器件中使用的主要是扩散型阴极,对大多数器件而言,阴极电流密度通常为2-10A/cm2,“十五”期间整机要求阴极的电流密度达到30A/cm2,而未来则要求阴极能够提供100A/cm2,因此目前面临的主要任务就是研制出实用的低温大电流密度阴极。近年展开的含钪扩散阴极的研究是实现低温大电流密度阴极的重要方向。到现在为止,已经有各种变体的含钪扩散阴极问世。与传统的钡钨阴极相比,含钪扩散阴极将逸出功降至1.5-1.6eV,在获得同样电流密度的情况下,工作温度降低200℃-300℃,从而降低蒸发速度、优化管内工作环境,在各种钪钨扩散式阴极中,将Sc2O3加入到W基体中形成的钪钨基浸渍式阴极具有优异的热发射性能。钪钨基阴极的关键在于Sc2O3与W的均匀混合。为此1989年,荷兰PHILIPS公司开展了钪钨基体的研究,为了获得均匀钪钨混合,他们将金属钪在真空中熔融,包覆于钨粉颗粒上,随后在氢气气氛中将钪转化为稳定的氢化钪。包覆了氢化钪的钨粉经破碎后压制成型,再通过部分氧化处理,使钪颗粒被氧化层包围,获得最终需要的氧化钪包覆本文档来自技高网...

【技术保护点】
含钪扩散阴极基材粉末原料的制备方法,其特征在于,以硝酸钪和偏钨酸铵为原料,柠檬酸为络合剂,乙二醇为表面活性剂,其中Sc↓[2]O↓[3]占最终粉体的质量为1%-20%,其余为钨;它包括以下步骤:步骤1:以硝酸钪和偏钨酸铵为原料,将其分别溶于水中,混合后加入柠檬酸和乙二醇溶液;将混合溶液于60-90℃水浴加热干燥,同时搅拌,直至溶液形成溶胶,然后将溶胶于80-150℃烘干形成凝胶;步骤2:将此凝胶在500-550℃、大气气氛下,进行加热分解,时间为2-4小时;步骤3:将分解后的粉末在氢气气氛下进行还原,分为两步进行还原处理,第一步为500℃-600℃,保温时间0.5~1小时,第二步还原温度为85...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王金淑周美玲王亦曼刘伟
申请(专利权)人:北京工业大学
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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