專利名稱：空間行波管收集極與輻射散熱器釬焊前的表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電真空器件技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種空間行波管收集極與輻射散熱器釬焊前的收集極表面處理方法。
背景技術(shù)：
空間行波管是廣泛應(yīng)用于通信衛(wèi)星、偵察衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星、資源衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、海洋衛(wèi)星以及載人航天與探月工程的轉(zhuǎn)發(fā)器、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、雷達(dá)與電子對抗發(fā)射機(jī)等的末級功率放大器的核心部件。對于通信衛(wèi)星和導(dǎo)航衛(wèi)星來說，星上用的空間行波管數(shù)量很大，它們產(chǎn)生的廢熱不能直接排散到衛(wèi)星艙內(nèi)，否則會(huì)引起星上設(shè)備的溫度升高，影響它們的正常工作。為確保星上所有設(shè)備能夠長時(shí)間正常工作，必須將行波管產(chǎn)生的廢熱排散到宇宙空間中去。為此，幾乎所有通信衛(wèi)星用空間行波管全部采用了輻射散熱器。通過在空間行波管收集極上安裝輻射散熱器，直接將行波管產(chǎn)生的大量廢熱輻射到深空中去，從而顯著減少行波管傳遞給衛(wèi)星的熱量。為了使輻射散熱器能夠穩(wěn)定可靠地工作，通常將輻射散熱器與空間行波管收集極通過低溫釬焊連接在一起[袁廣江，劉濮鯤，張曉林，鄧峰。輻射散熱器與空間行波管收集極釬焊連接專用系統(tǒng)。專利申請?zhí)?201110101382.3專利申請日=2011.4.22] 0為了節(jié)約成本和提高成品率，輻射散熱器一般選擇在空間行波管已經(jīng)過充分熱測，電性能檢驗(yàn)合格后進(jìn)行。參見圖1，行波管已經(jīng)過高溫烘烤排氣(一般在450-550°C之間)、安裝磁鋼、打冷高壓、熱測調(diào)節(jié)等工序后，收集極4表面除了臟污外，由于在高溫烘烤、熱測調(diào)節(jié)過程中，收集極4部位溫度比較高，也導(dǎo)致收集極4外表面材料(無氧銅、蒙乃爾、可伐等材料之一)在表面生成了氧化膜。在低溫釬焊過程中，焊料在污潰和氧化膜上的潤濕性能很差，從而使得獲得輻射散熱器與行波管之間可靠的釬焊連接成為不可能。對于收集極4表面的污潰，我們可以使用丙酮擦拭的辦法去除。而對于收集極4表面的金屬氧化膜，我們不能使用常規(guī)的酸洗辦法去除。因?yàn)楝F(xiàn)在的收集極4已經(jīng)和行波管的其它部件一起形成了整管，如圖1所示，包括很多焊縫，存在很多溝槽結(jié)構(gòu)，如果使用酸洗，在某些部位一旦酸液沒有徹底清洗干凈，殘余的酸液將會(huì)腐蝕管體，帶來隱患?？臻g行波管設(shè)計(jì)壽命一般在15年以上，存在這樣的隱患是絕不允許的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種空間行波管收集極與輻射散熱器釬焊前的表面處理方法，可對空間行波管收集極外表面處理，很好地解決了收集極表面被污染的問題，為生產(chǎn)高可靠性的輻冷型空間行波管奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種空間行波管收集極與輻射散熱器釬焊前的表面處理方法，其包括:步驟1、依據(jù)行波管外觀尺寸制備保護(hù)筒d、保護(hù)筒上蓋b、收集極引線柱保護(hù)罩a，備用;
步驟2、空間行波管經(jīng)過充分熱測，電性能檢驗(yàn)合格后，將空間行波管的收集極4外表面使用丙酮擦拭，清除表面污潰；步驟3、在收集極4與行波管磁路6的相接處，用保護(hù)筒上蓋b卡于行波管磁路6的外圓，將行波管夾固；同時(shí)，將收集極引線柱保護(hù)罩a蓋在行波管收集極4端部，把收集極引線柱3罩于其中；步驟4、將保護(hù)筒上蓋b以下的空間行波管部分，順保護(hù)筒d的中心線放入保護(hù)筒d內(nèi)，并以保護(hù)筒上蓋b套于保護(hù)筒d上口，將空間行波管固定??；步驟5、將保護(hù)筒d及空間行波管放入多弧離子鍍膜爐c內(nèi)，在6X 10_2Pa氬氣氣氛中，溫度小于200°C，通過濺射靶e將純銅蒸鍍到行波管收集極4外表面；步驟6、鍍膜過程中，保護(hù)筒d及空間行波管一起在鍍膜爐c內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，蒸鍍> 2小時(shí)后，停止濺射；步驟7、隨爐冷卻到室溫后，取出空間行波管，完成收集極4與輻射散熱器低溫釬焊前的表面處理操作。所述的表面處理方法，其所述步驟I中的制備，保護(hù)筒d內(nèi)壁與行波管之間的最小間距大于20mm，收集極引線柱保護(hù)罩a與收集極4外圓周緊滑配，收集極引線柱保護(hù)罩a與收集極4外圓周軸向配合長度小于2mm，收集極引線柱保護(hù)罩a外直徑大于收集極4外直徑所述的表面處理方法，其所述收集極引線柱保護(hù)罩a、保護(hù)筒上蓋b、保護(hù)筒d，采用無磁不銹鋼材料制作；其保護(hù)筒上蓋b為分體結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)半圓片狀物對接拼成圓蓋，銜接處設(shè)有臺階相互重疊；圓蓋周緣有垂直向下的凸壁，凸壁的內(nèi)徑與保護(hù)筒d外徑相適配，圓蓋中心有通孔，通孔內(nèi)徑與行波管磁路6的外徑相適配；保護(hù)筒d比空間行波管的長度長30mm以上。所述的表面處理方法，其所述無磁不銹鋼材料，為lCrl8Ni9T1、304、Crl6Nil4其中的一種。所述的表面處理方法，其所述步驟6中緩慢旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為< I轉(zhuǎn)/分鐘。所述的表面處理方法，其所述步驟6中蒸鍍> 2小時(shí)，是收集極4外表面純銅膜厚度為2-3 μ m時(shí)。本發(fā)明方法在行波管整管收集極外表面施鍍純銅膜，其優(yōu)點(diǎn)在于:1、在低溫釬焊過程中，經(jīng)處理過的收集極表面可以和使用的焊料很好地潤濕；2、收集極表面處理過程不會(huì)對空間行波管性能造成影響；3、該處理技術(shù)簡便易行，易于操作。


圖1為空間行波管整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明空間行波管收集極與輻射散熱器釬焊前的表面處理方法中對收集極表面鍍膜處理示意圖；圖3a為本發(fā)明空間行波管收集極與輻射散熱器釬焊前的表面處理方法中使用的保護(hù)筒上蓋b分體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3b為圖3a中保護(hù)筒上蓋b由左右兩部分拼合成整體結(jié)構(gòu)示意圖，中間存在重疊搭接部分；圖4為本發(fā)明空間行波管收集極與輻射散熱器釬焊前的表面處理方法流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1為空間行波管整體結(jié)構(gòu)示意圖，其中:行波管輸入結(jié)構(gòu)I ;行波管輸出結(jié)構(gòu)2 ；收集極引線柱3 ;行波管收集極4 ;行波管螺旋線部分5 ;行波管磁路6 ;行波管電子槍7 ;鈦栗8。如圖2所示為收集極4外表面鍍膜處理示意圖，其中:收集極引線柱保護(hù)罩a ;保護(hù)筒上蓋b ;多弧離子鍍膜爐c ;保護(hù)筒體d ;濺射靶e。本發(fā)明方法使用的保護(hù)筒，由保護(hù)筒上蓋b、保護(hù)筒體d組成，保護(hù)筒上蓋b和保護(hù)筒體d采用金屬材料制作。保護(hù)筒上蓋b的結(jié)構(gòu)如圖3a、圖3b所示，保護(hù)筒上蓋b為分體結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)半圓片狀物弦部對接拼成圓蓋，圓蓋周緣有垂直向下的凸壁，凸壁的內(nèi)徑與圓筒狀保護(hù)筒體d外徑相適配，圓蓋中心有通孔，通孔內(nèi)徑與行波管磁路6的外徑相適配。保護(hù)筒d比空間行波管的長度長30mm以上。保護(hù)筒上蓋b的兩個(gè)半圓片狀物的銜接弦部設(shè)有臺階相互重疊，以加強(qiáng)密封。本發(fā)明的空間行波管收集極與輻射散熱器釬焊前的表面處理方法流程，如圖4所示。空間行波管經(jīng)過充分熱測，電性能檢驗(yàn)合格后，首先將空間行波管的收集極4外表面使用丙酮進(jìn)行擦拭，清除表面污潰。之后，在收集極4下端與行波管磁路6的相接處，將保護(hù)筒上蓋b的兩個(gè)半圓片從兩側(cè)平行卡于行波管磁路6的外圓，用中心通孔將行波管夾固。同時(shí)將收集極引線柱保護(hù)罩a蓋在行波管收集極4上端部，把收集極引線柱3罩于其中，防止收集極引線柱3被鍍膜，降低了絕緣性。再將空間行波管除了收集極引線柱3和行波管收集極4兩部分外的其他部分放在圓筒狀保護(hù)筒體d內(nèi)，以保護(hù)筒上蓋b套于保護(hù)筒體d上口，將空間行波管固定住。安裝好后，將保護(hù)筒及空間行波管放入多弧離子鍍膜爐c內(nèi)。在6X ICT2Pa氬氣氣氛，溫度不高于200°C，通過濺射靶e將純銅蒸鍍到行波管收集極4外表面，實(shí)現(xiàn)行波管收集極4外表面的鍍銅處理。純銅膜厚度為2-3 μ m。在鍍膜過程中，保護(hù)筒d連同空間行波管一起在鍍膜爐c內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)(< I轉(zhuǎn)/分鐘)，這樣可以使行波管收集極4外表面所鍍的銅膜盡可能均勻。本發(fā)明方法利用保護(hù)筒上蓋b左右兩部分拼合固定，既可以穩(wěn)定固定空間行波管在保護(hù)筒體d上，又可以有效防止濺射鍍膜過程中產(chǎn)生的金屬銅蒸汽散落到行波管其它部位，特別是行波管輸出結(jié)構(gòu)2上，造成行波管輸出結(jié)構(gòu)2性能變差。通過濺射靶e將純銅蒸鍍到收集極4外表面，蒸鍍2小時(shí)后，停止濺射，隨爐冷卻到室溫后取出，即完成空間行波管的收集極4與輻射散熱器低溫釬焊前的表面處理操作。本發(fā)明的空間行波管收集極與輻射散熱器釬焊前的表面處理方法，具體包括:步驟1、依據(jù)需要制備保護(hù)筒，備用；步驟2、清除空間行波管收集極外表面表面污潰；步驟3、安裝保護(hù)筒及收集極引線柱保護(hù)罩；步驟4、將保護(hù)筒及空間行波管放入鍍膜爐鍍膜。在鍍膜過程中，保護(hù)筒及空間行波管在鍍膜爐內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，蒸鍍> 2小時(shí)后，停止濺射；步驟5、隨爐冷卻后，取出空間行波管，完成表面處理。
權(quán)利要求
1.一種空間行波管收集極與輻射散熱器釬焊前的表面處理方法，其特征在于，包括: 步驟1、依據(jù)行波管外觀尺寸制備保護(hù)筒d、保護(hù)筒上蓋b、收集極引線柱保護(hù)罩a，備用； 步驟2、空間行波管經(jīng)過充分熱測，電性能檢驗(yàn)合格后，將空間行波管的收集極(4)外表面使用丙酮擦拭，清除表面污潰； 步驟3、在收集極(4)與行波管磁路(6)的相接處，用保護(hù)筒上蓋b卡于行波管磁路(6)的外圓，將行波管夾固；同時(shí)，將收集極引線柱保護(hù)罩a蓋在行波管收集極(4)端部，把收集極引線柱(3)罩于其中； 步驟4、將保護(hù)筒上蓋b以下的空間行波管部分，順保護(hù)筒d的中心線放入保護(hù)筒d內(nèi)，并以保護(hù)筒上蓋b套于保護(hù)筒d上口，將空間行波管固定?。? 步驟5、將保護(hù)筒d及空間行波管放入多弧離子鍍膜爐c內(nèi)，在6X ICT2Pa氬氣氣氛中，溫度小于200°C，通過濺射靶e將純銅蒸鍍到行波管收集極(4)外表面； 步驟6、鍍膜過程中，保護(hù)筒d及空間行波管一起在鍍膜爐c內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，蒸鍍> 2小時(shí)后，停止濺射； 步驟7、隨爐冷卻到室溫后，取出空間行波管，完成收集極(4)與輻射散熱器低溫釬焊前的表面處理操作。
2.如權(quán)利要求1所述的表面處理方法，其特征在于，所述步驟I中的制備，保護(hù)筒d內(nèi)壁與行波管之間的最小間距大于20mm，收集極引線柱保護(hù)罩a與收集極(4)外圓周緊滑配，收集極引線柱保護(hù)罩a與收集極(4)外圓周軸向配合長度小于2_，收集極引線柱保護(hù)罩a外直徑大于收集極(4)外直徑l-2mm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的表面處理方法，其特征在于，所述收集極引線柱保護(hù)罩a、保護(hù)筒上蓋b、保護(hù)筒d，采用無磁不銹鋼材料制作；其保護(hù)筒上蓋b為分體結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)半圓片狀物對接拼成圓蓋，銜接處設(shè)有臺階相互重疊； 圓蓋周緣有垂直向下的凸壁，凸壁的內(nèi)徑與保護(hù)筒d外徑相適配，圓蓋中心有通孔，通孔內(nèi)徑與行波管磁路(6)的外徑相適配； 保護(hù)筒d比空間行波管的長度長30mm以上。
4.如權(quán)利要求3所述的表面處理方法，其特征在于，所述無磁不銹鋼材料，為lCrl8Ni9T1、304、Crl6Nil4 其中的一種。
5.如權(quán)利要求1所述的表面處理方法，其特征在于，所述步驟6中緩慢旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為< I轉(zhuǎn)/分鐘。
6.如權(quán)利要求1所述的表面處理方法，其特征在于，所述步驟6中蒸鍍>2小時(shí)，是收集極(4)外表面純銅膜厚度為2-3 μ m時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空間行波管收集極與輻射散熱器釬焊前的表面處理方法，涉及電真空器件技術(shù)，包括步驟1、依據(jù)需要制備保護(hù)筒，備用；步驟2、清除空間行波管收集極外表面表面污漬；步驟3、安裝保護(hù)筒及收集極引線柱保護(hù)罩；步驟4、將保護(hù)筒及空間行波管放入鍍膜爐鍍膜。在鍍膜過程中，保護(hù)筒及空間行波管在鍍膜爐內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，蒸鍍≥2小時(shí)后，停止濺射；步驟5、隨爐冷卻后，取出空間行波管，完成表面處理。本發(fā)明方法在不影響行波管整管性能的情況下，在行波管整管收集極外表面施鍍純銅膜，處理技術(shù)簡單、易于操作，解決了空間行波管收集極表面被污染、氧化后難以實(shí)現(xiàn)輻射散熱器與其良好釬焊連接的問題。
文檔編號B23K1/20GK103143801SQ20111040182
公開日2013年6月12日 申請日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者袁廣江, 劉濮鯤 申請人:中國科學(xué)院電子學(xué)研究所