專(zhuān)利名稱(chēng)：基于納米材料二氧化硅的浸漬鋇鎢陰極及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子管器件上的鋇鎢陰極，具體地說(shuō)涉及一種基于納米材料二氧化硅的浸漬鋇鎢陰極。
本發(fā)明還涉及一種制備上述浸漬鋇鎢陰極的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的浸漬鋇鎢陰極因?yàn)榫哂斜砻嬉莩龉Φ?、發(fā)射電流較大、壽命較長(zhǎng)、工作穩(wěn)定性較好、抗中毒和耐離子轟擊能力強(qiáng)等特點(diǎn)，所以作為電子源，廣泛地應(yīng)用于各類(lèi)大功率電子管器件，如速調(diào)管、磁控管、行波管以及高清晰度高亮度的顯像管等。但是其存在工藝繁雜、難度大、重復(fù)性和穩(wěn)定性差、成本高等缺陷，除此以外，隨著大功率電子管日益提高要求，原有傳統(tǒng)的浸漬鋇鎢陰極發(fā)射電流不夠大、壽命不夠長(zhǎng)、工作溫度過(guò)高、工作穩(wěn)定性不夠好的劣勢(shì)日益跟不上形勢(shì)發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于納米材料二氧化硅的浸漬鋇鎢陰極，該浸漬鋇鎢陰極具有制備溫度低、發(fā)射電流大、壽命長(zhǎng)、工作溫度不高、工作穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明又一目的在于提供一種制備上述浸漬鋇鎢陰極的方法，該制備方法工藝簡(jiǎn)單、重復(fù)性和穩(wěn)定性好。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的浸漬鋇鎢陰極其組成為重量比1-20％納米二氧化硅和80-99％鎢粉，其孔隙中浸漬有鋁酸鹽。
本發(fā)明提供的制備上述浸漬鋇鎢陰極的方法是1)將鎢粉和納米二氧化硅分別放入500-1500℃氫爐內(nèi)退火。
2)按重量比取1-20％納米二氧化硅，余量為鎢粉，將該兩種材料研磨混勻。用內(nèi)有鉬筒的壓模將混合物壓制成平頂陰極體。
3)將步驟2制備的陰極體放入氫爐，當(dāng)溫度達(dá)到1000-1500℃時(shí)，保溫1-10小時(shí)。制備出的陰極體在放大倍數(shù)為250倍的顯微鏡下觀察，孔隙分布均勻。
4)將步驟3制得的陰極體置于鋁酸鹽粉末中，氫氣氣氛中，1500-2000℃浸漬1-10分鐘。浸漬后的浮鹽用鎢絲棉團(tuán)清除。
5)安裝熱子，一個(gè)完整的基于納米二氧化硅的浸漬鋇鎢陰極制備完畢。
本發(fā)明的制備方法具有傳統(tǒng)工藝不具備的特色A、因?yàn)槭且淮纬尚停瑹o(wú)須經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)的覆膜浸漬鋇鎢陰極生產(chǎn)工藝中浸銅再去銅等兩次工藝，簡(jiǎn)化了工序，同時(shí)也縮短了生產(chǎn)周期。
B、因是壓制，而不是車(chē)制加工，陰極面上沒(méi)有因車(chē)制而留下的車(chē)紋，保證了足夠的光潔度。
C、因不需要化學(xué)去銅，所以鎢海綿體內(nèi)外不會(huì)留下因酸化而導(dǎo)致的氧化痕跡，保證了鎢海綿體具備與活性物質(zhì)接觸的新鮮面，有利于發(fā)射物質(zhì)有效地發(fā)揮作用，便于電子發(fā)射，更不會(huì)因去銅不凈而留下銅等殘余物。
D、因壓制時(shí)陰極海綿體與鉬筒已連為一體，所以不存在因與鉬筒焊接不當(dāng)而造成對(duì)陰極的污染，也因而成本低廉。
E、因?yàn)槭窃谕荒＞呦鲁尚?，所以每個(gè)陰極(即使有弧度)都是相同的，工藝重復(fù)性和穩(wěn)定性好，最適合用于多注速調(diào)管。


圖1為本發(fā)明提供的基于納米二氧化硅的浸漬鋇鎢陰極結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1-納米二氧化硅+鎢粉+鋁酸鹽；2-鉬筒；3-熱子；4-熱子腿。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供的浸漬鋇鎢陰極其組成為重量比1-20％納米二氧化硅和80-99％鎢粉，其孔隙中浸漬有鋁酸鹽。
本發(fā)明提供的制備上述浸漬鋇鎢陰極的方法是
1)采用微顆粒，高純度的鎢粉和納米二氧化硅，將鎢粉、納米二氧化硅分別放入900℃氫爐內(nèi)退火，以徹底凈化，并增強(qiáng)其可塑性。
2)按重量比取5％納米二氧化硅和95％鎢粉，將該兩種材料混合研磨，確保均勻。用內(nèi)有鉬筒的壓模將混合物壓制成平頂陰極體。該平頂陰極體的直徑為2-5mm，厚度為1-4mm。本實(shí)施例制備的平頂陰極體其直徑為3.6mm，厚度為2mm。
3)將步驟2制備的陰極體放入氫爐，當(dāng)溫度達(dá)到1200℃時(shí)，保溫3小時(shí)。
4)將步驟3制得的陰極體置于鋁酸鹽粉末中，氫氣氣氛中，1600℃浸漬0.5分鐘。浸漬后的浮鹽用鎢絲棉團(tuán)清除。
5)安裝熱子和熱子腿，因該步驟為公知技術(shù)，為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，不再重復(fù)描述。
一個(gè)完整的基于納米二氧化硅的浸漬鋇鎢陰極制備完畢，圖1為本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
權(quán)利要求
1.一種基于納米材料二氧化硅的浸漬鋇鎢陰極，其組成為重量比1-20％納米二氧化硅和80-99％鎢粉，其孔隙中浸漬有鋁酸鹽。
2.一種制備如權(quán)利要求1所述浸漬鋇鎢陰極的方法，其主要步驟為a)將鎢粉和納米二氧化硅分別放入500-1500℃氫爐內(nèi)退火；b)按重量比取1-20％納米二氧化硅，余量為鎢粉，將該兩種材料研磨混勻，用內(nèi)有鉬筒的壓模將混合物壓制成平頂陰極體；c)將步驟b制備的陰極體放入氫爐，當(dāng)溫度達(dá)到1000-1500℃時(shí)，保溫1-10小時(shí)；d)將步驟c制得的陰極體置于鋁酸鹽粉末中，氫氣氣氛中，1500-2000℃浸漬1-10分鐘，浸漬后的浮鹽用鎢絲棉團(tuán)清除；e)安裝熱子。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟b所述的平頂陰極體直徑為2-5mm，厚度為1-4mm。
全文摘要
一種基于納米材料二氧化硅的浸漬鋇鎢陰極，其組成為重量比1－20％納米二氧化硅和80－99％鎢粉，其孔隙中浸漬有鋁酸鹽。其制備方法是將鎢粉和納米二氧化硅分別放入500－1500℃氫爐內(nèi)退火；按重量比取1－20％納米二氧化硅，余量為鎢粉，將該兩種材料研磨混勻。用內(nèi)有鉬筒的壓模將混合物壓制成平頂陰極體；陰極體放入氫爐，當(dāng)溫度達(dá)到1000－1500℃時(shí)，保溫1－10小時(shí)；置于鋁酸鹽粉末中，氫氣氣氛中，1500－2000℃浸漬1－10分鐘，浸漬后的浮鹽用鎢絲棉團(tuán)清除；安裝熱子，制得基于納米二氧化硅的浸漬鋇鎢陰極。
文檔編號(hào)H01J1/14GK1538483SQ03123138
公開(kāi)日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2003年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月17日
發(fā)明者張紅衛(wèi) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所