專(zhuān)利名稱：一種用于空間行波管的熱子組件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微波真空電子器件領(lǐng)域，具體涉及一種用于空間行波管的熱子組件及其制備方法。
背景技術(shù)：
空間行波管是各類(lèi)應(yīng)用衛(wèi)星中的核心部件，具有不可維修性，有的衛(wèi)星需要具有十多年甚至更長(zhǎng)的壽命，因此空間行波管必須是高可靠長(zhǎng)壽命的；其次，空間行波管必須具有高效率，因?yàn)樾l(wèi)星在天上運(yùn)轉(zhuǎn)，其能量是有限的，而星上能量的80% 90%要用于行波管，所以行波管必須具有盡可能高的效率，以節(jié)省星上能量；再次，空間行波管要有很強(qiáng)的抗沖擊、耐振動(dòng)性能，以便能夠忍受衛(wèi)星發(fā)射的惡劣環(huán)境。陰極是行波管的“心臟”，空間行波管的長(zhǎng)壽命、高效率、高可靠性，必須要有長(zhǎng)壽命、低功耗、高可靠性的陰極為基礎(chǔ)。作為陰極的熱源，熱子組件的性能直接關(guān)系到陰極長(zhǎng)壽命、低功耗、高可靠性的指標(biāo)，據(jù)統(tǒng)計(jì)， 陰極的失效有三分之一是由熱子組件的損壞引起的，現(xiàn)有的熱子組件功耗大、可靠性低，滿足不了空間行波管發(fā)展的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種熱效率高、可靠性強(qiáng)，能滿足空間行波管發(fā)展需要的用于空間行波管的熱子組件及其制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為所述用于空間行波管的熱子組件，由熱子及陰極鑰筒構(gòu)成，所述熱子一端為螺旋線結(jié)構(gòu)，為螺旋線結(jié)構(gòu)的熱子一端表面設(shè)有電真空氧化鋁層；為螺旋線結(jié)構(gòu)的熱子一端設(shè)于陰極鑰筒內(nèi)，且在熱子與陰極鑰筒之間填充有電真空氧化鋁。所述熱子由鎢錸合金絲制成，為螺旋線的熱子一端為圓柱螺旋結(jié)構(gòu)。電真空氧化鋁層燒結(jié)在為螺旋線結(jié)構(gòu)的熱子一端表面。所述熱子、陰極鑰筒以及熱子與陰極鑰筒之間填充的電真空氧化鋁燒結(jié)成一體。所述用于空間行波管的熱子組件的制備方法，包括以下步驟；(I)將熱子一端繞制成螺旋線結(jié)構(gòu)，并定型；(2)在為螺旋線結(jié)構(gòu)的熱子一端表面電泳一層電真空氧化鋁，電真空氧化鋁層厚度為60 80 μ m ;(3)將電泳處理的熱子進(jìn)行氫氣燒結(jié)，將電泳處理的熱子放在1650 1700°C濕氫中保溫3± lmin，燒結(jié)后的電泳氧化鋁層厚度為30 50 μ m ;(4)將步驟(3)處理的熱子置于陰極鑰筒中，并在陰極鑰筒與熱子之間填充電真空氧化鋁粉末；(5)將步驟(4)處理后的熱子組件進(jìn)行氫氣燒結(jié)，將熱子組件放在1720 1780°C濕氫中保溫10±2min，使得熱子、氧化鋁及陰極鑰筒燒結(jié)成一體，燒結(jié)后的填充氧化鋁足夠牢固，且無(wú)通孔和裂紋。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于所述用于空間行波管的熱子組件及其制備方法，一方面，采用螺旋結(jié)構(gòu)的熱子，在熱子與陰極鑰筒組裝之前，先在熱子電泳上一層電真空氧化鋁，并將電泳層燒結(jié)，然后再將燒結(jié)后的熱子置于陰極鑰筒中，這樣能夠增加熱子與陰極鑰筒之間的絕緣性能，大大提高熱子組件的熱效率及抗沖擊性能；另一方面，在陰極鑰筒和熱子之間填充上電真空氧化鋁粉，將熱子、真空氧化鋁與陰極鑰筒燒結(jié)成一體，進(jìn)一步提高熱子組件的強(qiáng)度和熱效率；該用于空間行波管的熱子組件，熱效率高、可靠性強(qiáng)，能滿足空間行波管發(fā)展的需要。


下面對(duì)本發(fā)明說(shuō)明書(shū)各幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說(shuō)明圖I為本發(fā)明用于空間行波管的熱子組件的熱子的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明用于空間行波管的熱子組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
上述圖中的標(biāo)記均為I、陰極鑰筒，2、熱子，3、電真空氧化鋁。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)照附圖，通過(guò)對(duì)最優(yōu)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。如圖I及圖2所示，所述用于空間行波管的熱子組件，由熱子2及陰極鑰筒I構(gòu)成，熱子2 —端為螺旋線結(jié)構(gòu)，為螺旋線結(jié)構(gòu)的熱子2 —端表面設(shè)有電真空氧化鋁層；為螺旋線結(jié)構(gòu)的熱子2 —端設(shè)于陰極鑰筒I內(nèi)，且在熱子2與陰極鑰筒I之間填充有電真空氧化鋁3。采用性能優(yōu)越的鎢錸合金絲，繞制成短圓柱螺旋線型的熱子2，即為螺旋線的熱子
2一端為圓柱螺旋結(jié)構(gòu)；為增強(qiáng)絕緣性，在熱子2與陰極鑰筒I組合前，先將熱子2電泳上一層電真空氧化鋁，并將電泳層燒結(jié)，螺旋線的熱子2 —端表面燒結(jié)有電真空氧化鋁層；將燒結(jié)后的熱子2置于陰極鑰筒I中，在陰極鑰筒I和熱子2之間填充上電真空氧化鋁3，并燒結(jié)，使得熱子2與陰極鑰筒I形成一體，這樣能夠有效提高熱子組件的熱效率及可靠性，使得熱子組件的強(qiáng)度抗沖擊能力好，且熱效率高。實(shí)施例一所述用于空間行波管的熱子組件的制備方法，包括以下步驟；(I)采用鎢錸合金絲并繞制成短圓柱螺旋型熱子，并定型，(2)在為短圓柱螺旋型熱子一端表面電泳一層電真空氧化鋁，電真空氧化鋁層厚度為80ym ；(3)將步驟(2)處理的為短圓柱螺旋型熱子一端進(jìn)行氫氣燒結(jié)，將電泳處理的熱子放在1700°C濕氫中保溫2min，燒結(jié)后的電泳氧化鋁層厚度為50 μ m ;(4)將步驟(3)處理的熱子置于陰極鑰筒中，并在陰極鑰筒與熱子之間填充電真空氧化鋁粉末；(5)將步驟(4)處理后的熱子組件進(jìn)行氫氣燒結(jié)，將熱子組件放在1720°C濕氫中保溫12min，使得熱子、氧化鋁及陰極鑰筒燒結(jié)成一體，燒結(jié)后的填充氧化鋁足夠牢固，且無(wú)通孔和裂紋。實(shí)施例二所述用于空間行波管的熱子組件的制備方法，包括以下步驟；( I)采用鎢錸合金絲并繞制成短圓柱螺旋型熱子，并定型，(2)在為短圓柱螺旋型熱子一端表面電泳一層電真空氧化鋁，電真空氧化鋁層厚度為60μηι;(3)將步驟(2)處理的為短圓柱螺旋型熱子一端進(jìn)行氫氣燒結(jié)，將電泳處理的熱子放在1650濕氫中保溫4min，燒結(jié)后的電泳氧化鋁層厚度為30 μ m ;
(4)將步驟(3)處理的熱子置于陰極鑰筒中，并在陰極鑰筒與熱子之間填充電真空氧化鋁粉末；(5)將步驟(4)處理后的熱子組件進(jìn)行氫氣燒結(jié)，將熱子組件放在1780°C濕氫中保溫8min，使得熱子、氧化鋁及陰極鑰筒燒結(jié)成一體，燒結(jié)后的填充氧化鋁足夠牢固，且無(wú)通孔和裂紋。實(shí)施例三所述用于空間行波管的熱子組件的制備方法，包括以下步驟；(I)將熱子一端繞制成螺旋線結(jié)構(gòu)，并定型；(2)在為螺旋線結(jié)構(gòu)的熱子一端表面電泳一層電真空氧化鋁，電真空氧化鋁層厚度為70ym ；(3)將電泳處理的熱子進(jìn)行氫氣燒結(jié)，將電泳處理的熱子放在1680°C濕氫中保溫3min,燒結(jié)后的電泳氧化招層厚度為40 μ m ;(4)將步驟(3)處理的熱子置于陰極鑰筒中，并在陰極鑰筒與熱子之間填充電真空氧化鋁粉末；(5)將步驟(4)處理后的熱子組件進(jìn)行氫氣燒結(jié)，將熱子組件放在1750°C濕氫中保溫lOmin，使得熱子、氧化鋁及陰極鑰筒燒結(jié)成一體，燒結(jié)后的填充氧化鋁足夠牢固，且無(wú)通孔和裂紋。實(shí)施例一、實(shí)施例二及實(shí)施例三中，所述步驟(3)及步驟(5)中所用濕氫指能達(dá)到飽和并析出水分的氫氣。所述用于空間行波管的熱子組件及其制備方法，一方面，采用螺旋結(jié)構(gòu)的熱子，在熱子與陰極鑰筒組裝之前，先在熱子電泳上一層電真空氧化鋁，并將電泳層燒結(jié)，然后再將燒結(jié)后的熱子置于陰極鑰筒中，這樣能夠增加熱子與陰極鑰筒之間的絕緣性能，大大提高熱子組件的熱效率及抗沖擊性能；另一方面，在陰極鑰筒和熱子之間填充上電真空氧化鋁粉，將熱子、真空氧化鋁與陰極鑰筒燒結(jié)成一體，進(jìn)一步提高熱子組件的強(qiáng)度和熱效率；該用于空間行波管的熱子組件，熱效率高、可靠性強(qiáng)，能滿足空間行波管發(fā)展的需要。上面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于空間行波管的熱子組件，由熱子(2)及陰極鑰筒(I)構(gòu)成，其特征在于所述熱子(2)—端為螺旋線結(jié)構(gòu)，為螺旋線結(jié)構(gòu)的熱子(2) —端表面設(shè)有電真空氧化鋁層；為螺旋線結(jié)構(gòu)的熱子(2)—端設(shè)于陰極鑰筒(I)內(nèi)，且在熱子(2)與陰極鑰筒(I)之間填充有電真空氧化鋁(3)。
2.按照權(quán)利要求I所述的用于空間行波管的熱子組件，其特征在于所述熱子由鎢錸合金絲制成，為螺旋線的熱子(2) 一端為圓柱螺旋結(jié)構(gòu)。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的用于空間行波管的熱子組件，其特征在于電真空氧化鋁層燒結(jié)在為螺旋線結(jié)構(gòu)的熱子(2) —端表面。
4.按照權(quán)利要求3所述的用于空間行波管的熱子組件，其特征在于所述熱子(2)、陰極鑰筒(I)以及熱子(2)與陰極鑰筒(I)之間填充的電真空氧化鋁(3)燒結(jié)成一體。
5.一種權(quán)利要求I所述的用于空間行波管的熱子組件的制備方法，其特征在于包括以下步驟； (1)將熱子一端繞制成螺旋線結(jié)構(gòu)，并定型； (2)在為螺旋線結(jié)構(gòu)的熱子一端表面電泳一層電真空氧化鋁，電真空氧化鋁層厚度為.60 80 μ m ; (3)將電泳處理的熱子放在1650 1700°C濕氫中保溫3±lmin進(jìn)行氫氣燒結(jié)，燒結(jié)后的電泳氧化鋁層厚度為30 50 μ m ; (4)將步驟(3)處理的熱子置于陰極鑰筒中，并在陰極鑰筒與熱子之間填充電真空氧化招粉末； (5)將步驟(4)處理后的熱子組件放在1720 1780°C濕氫中保溫10±2min進(jìn)行氫氣燒結(jié)，使得熱子、電真空氧化鋁及陰極鑰筒燒結(jié)成一體。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于空間行波管的熱子組件及其制備方法，所述熱子組件，由熱子及陰極鉬筒構(gòu)成，所述熱子一端為螺旋線結(jié)構(gòu)，為螺旋線結(jié)構(gòu)的熱子一端表面設(shè)有電真空氧化鋁層；為螺旋線結(jié)構(gòu)的熱子一端設(shè)于陰極鉬筒內(nèi)，且在熱子與陰極鉬筒之間填充有電真空氧化鋁；所述熱子組件的制備方法，包括五大步驟；所述用于空間行波管的熱子組件及其制備方法，熱效率高、可靠性強(qiáng)，能滿足空間行波管發(fā)展的需要。
文檔編號(hào)H01J9/02GK102832090SQ20121031344
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者吳華夏, 宋田英, 鄧清東, 賀兆昌, 張麗 申請(qǐng)人:安徽華東光電技術(shù)研究所