專利名稱：一種降低鋁合金鍍銀表面二次電子發(fā)射系數(shù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降低鋁合金鍍銀表面二次電子發(fā)射系數(shù)的實(shí)現(xiàn)方法，屬于微波技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
微放電效應(yīng)是在真空條件下，電子在射頻場的加速下，在兩金屬表面間激發(fā)的二次電子發(fā)射與倍增的效應(yīng)。多工器、濾波器等航天器大功率微波部件的內(nèi)部電場較強(qiáng)區(qū)域容易發(fā)生微放電效應(yīng)，導(dǎo)致大功率微波部件失效，甚至使整個有效載荷徹底失效。因此，航天器微波部件必須進(jìn)行微放電效應(yīng)的抑制設(shè)計(jì)，確保航天器在軌的安全、可靠運(yùn)行。目前針對鋁合金微波部件抑制微放電的主要方法是在 鋁合金表面電化學(xué)鍍銀，鍍銀后二次電子發(fā)射系數(shù)有所降低，但只能降到2. 2。隨著航天器微波部件功率逐步的提高，需要將二次電子發(fā)射系數(shù)降到1.5。美國航空航天局(NASA)US005711860A號專利公開了一種在降低銅表面二次電子發(fā)射系數(shù)的方法和處理裝置，該方法無法應(yīng)用于鋁合金材料表面。中國電子科技集團(tuán)公司第十二研究所CN201010221069. 9號專利公開了一種抑制二次電子發(fā)射的離子束表面處理設(shè)備，包括處于前置真空的機(jī)械泵、二級真空分子泵及樣品臺組件，其特征在于，樣品臺組件上方設(shè)有濺射沉積組件，該濺射沉積組件上方設(shè)有離子源，它們組成了密封的真空設(shè)備，該設(shè)備還連接著一臺電控柜。該方法的主要缺點(diǎn)是表面處理后微波部件表面的陷阱結(jié)構(gòu)尺寸較大，導(dǎo)致微波傳輸損耗高，不適用于能源有限的航天器使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明技術(shù)解決問題克服現(xiàn)有的星載微波部件抑制微放電表面處理方法閾值低的不足，提供一種能夠有效降低鋁合金鍍銀表面二次電子發(fā)射系數(shù)的方法。本發(fā)明的具體解決方案是一種降低鋁合金鍍銀表面二次電子發(fā)射系數(shù)的方法，其特點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)步驟如下(I)將鋁合金微波部件內(nèi)表面先利用丙酮溶液超聲清洗10分鐘，再用乙醇溶液超聲清洗10分鐘；(2)再用濃度為50g/L，溫度為50°C的NaOH溶液將步驟(I)清洗后的鋁合金微波部件的內(nèi)表面清洗I分鐘，去除鋁合金表面的氧化膜；(3)將鋁合金微波部件放入用濃度為5g/L的三氯化鐵和濃度為10g/L的鹽酸混合溶液中處理微波部件3分鐘，處理溫度為40°C ；(4)在鋁合金微波部件內(nèi)表面先濺射一層銅，厚度為2 μ m ;(5)再在銅表面派射一層銀,厚度為4 μ m。所述步驟⑷中在鋁合金微波部件表面濺射一層銅時(shí)的濺射室真空度為
2.4X 10_4Pa，濺射電流為O. 5A，濺射電壓為280V ;先預(yù)濺射時(shí)間為3分鐘后，再實(shí)際濺射時(shí)間為10分鐘。
所述步驟(5)中再在銅表面濺射一層銀時(shí)的濺射室真空度為2. 2X 10_4Pa，濺射電流為O. 2A，濺射電壓為260V ;先預(yù)濺射時(shí)間為3分鐘后，再實(shí)際濺射時(shí)間為20分鐘。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明能夠有效降低鋁合金鍍銀表面二次電子發(fā)射系數(shù)。傳統(tǒng)表面鍍銀處理方法獲得的鋁合金表面的SEM如圖2所示，利用本發(fā)明提出的方法處理的鋁合金表面的SEM如圖3所示，通過對比可以看出本發(fā)明提出的方法處理的鋁合金表面出現(xiàn)了大量的陷阱結(jié)構(gòu)，能夠形成二次電子的多次漫反射，兩種不同表面處理方法處理的鋁合金表面二次電子發(fā)射系數(shù)的測量結(jié)果如圖4所示，可以看出二次電子發(fā)射系數(shù)由2. 12降低至I. 52，與傳統(tǒng)的鋁合金表面鍍銀處理方法相比，由此可見本發(fā)明提出的方法的二次電子發(fā)射系數(shù)降低了 28%。同時(shí)，本發(fā)明提出的方法實(shí)現(xiàn)的陷阱結(jié)構(gòu)尺寸都在納米量級，對微波部件的損耗特性和傳輸性能影響很小。


圖I為發(fā)明實(shí)現(xiàn)方法的流程圖； 圖2為傳統(tǒng)表面鍍銀處理方法獲得的鋁合金表面的SEM ；圖3本發(fā)明提出的方法處理的鋁合金表面的SEM ；圖4為兩種不同表面處理方法處理的鋁合金表面二次電子發(fā)射系數(shù)的測量結(jié)果。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)如下實(shí)施例II.清洗鋁合金微波部件將機(jī)械加工完成的鋁合金微波部件放入丙酮溶液中超聲清洗10分鐘，然后再放入乙醇溶液中超聲清洗10分鐘。2.預(yù)處理鋁合金微波部件將鋁合金微波部件放入50g/L的NaOH溶液中處理I分鐘，控制溶液的溫度在40攝氏度范圍內(nèi)。3.鋁合金微波部件的腐蝕將鋁合金微波部件放入濃度為5g/L的三氯化鐵和10g/L的鹽酸溶液中處理3分鐘，溶液溫度為40攝氏度。4.鋁合金微波部件的濺射將腐蝕過后的鋁合金微波部件表面先濺射一層銅，再濺射一層銀。銅的濺射時(shí)間為10分鐘，銀的濺射時(shí)間為20分鐘。濺射銅時(shí)電流為O. 5A，濺射電壓為280V。濺射銀時(shí)電流為O. 2A，濺射電壓為260V。銅鍍層的厚度為2 μ m，銀鍍層的厚度為4 μ m。實(shí)施例2I.清洗鋁合金微波部件在丙酮溶液中超聲清洗鋁合金微波部件10分鐘，然后再放入乙醇溶液中超聲清洗10分鐘。2.預(yù)處理鋁合金微波部件將鋁合金微波部件放入50g/L的NaOH溶液中處理I分鐘，控制溶液的溫度在40攝氏度范圍內(nèi)。在非處理工作面上涂上保護(hù)膠，并將鋁合金微波部件掛裝。3.鋁合金微波部件的腐蝕將涂有保護(hù)膠的鋁合金微波部件放入濃度為5g/L的三氯化鐵和10g/L的鹽酸溶液中處理3分鐘，溶液溫度為40攝氏度。腐蝕完成后去除表面的保護(hù)膠，然后清洗鋁合金微波部件。4.鋁合金微波部件的濺射將腐蝕過后的鋁合金微波部件表面先濺射一層銅，再濺射一層銀。銅的濺射時(shí)間為10分鐘，銀的濺射時(shí)間為20分鐘。濺射銅時(shí)電流為O. 5A，濺射電壓為280V。濺射銀時(shí)電流為O. 2A，濺射電壓為260V。銅鍍層的厚度為2 μ m ，銀鍍層的厚度為4 μ m。
權(quán)利要求
1.一種降低鋁合金鍍銀表面二次電子發(fā)射系數(shù)的方法，其特征在于實(shí)現(xiàn)步驟如下 (1)將鋁合金微波部件內(nèi)表面先利用丙酮溶液超聲清洗10分鐘，再用乙醇溶液超聲清洗10分鐘； (2)再用濃度為50g/L，溫度為50°C的NaOH溶液將步驟(I)清洗后的鋁合金微波部件的內(nèi)表面清洗I分鐘，去除鋁合金表面的氧化膜； (3)將鋁合金微波部件放入用濃度為5g/L的三氯化鐵和濃度為10g/L的鹽酸混合溶液中處理微波部件3分鐘，處理溫度為40°C ； (4)在鋁合金微波部件內(nèi)表面先濺射一層銅； (5)再在銅表面濺射一層銀。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的降低鋁合金鍍銀表面二次電子發(fā)射系數(shù)的方法，其特征在于所述步驟(4)中在鋁合金微波部件表面濺射一層銅時(shí)的濺射室真空度為2. 4X 10_4Pa，濺射電流為O. 5A，濺射電壓為280V ;先預(yù)濺射時(shí)間為3分鐘后，再實(shí)際濺射時(shí)間為10分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的降低鋁合金鍍銀表面二次電子發(fā)射系數(shù)的方法，其特征在于所述步驟(5)中再在銅表面濺射一層銀時(shí)的濺射室真空度為2. 2X 10_4Pa，濺射電流為O.2A，濺射電壓為260V ;先預(yù)濺射時(shí)間為3分鐘后，再實(shí)際濺射時(shí)間為20分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的降低鋁合金鍍銀表面二次電子發(fā)射系數(shù)的方法，其特征在于所述步驟(4)中濺射銅層的厚度為2 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的降低鋁合金鍍銀表面二次電子發(fā)射系數(shù)的方法，其特征在于所述步驟(5)中的濺射銀層的厚度為4 μ m。
全文摘要
一種降低鋁合金鍍銀表面二次電子發(fā)射系數(shù)的方法，步驟為(1)將鋁合金微波部件內(nèi)表面先利用丙酮溶液超聲清洗10分鐘，再用乙醇溶液超聲清洗10分鐘；(2)再用濃度為50g/L，溫度為50℃的NaOH溶液清洗后的鋁合金微波部件的內(nèi)表面清洗1分鐘，去除鋁合金表面的氧化膜；(3)將鋁合金微波部件放入用濃度為5g/L的三氯化鐵和濃度為10g/L的鹽酸混合溶液中處理微波部件3分鐘，處理溫度為40℃；(4)在鋁合金微波部件內(nèi)表面先濺射一層銅；(5)再在銅表面濺射一層銀。本發(fā)明能夠有效降低鋁合金鍍銀表面二次電子發(fā)射系數(shù)。
文檔編號C23C14/16GK102816997SQ201210252008
公開日2012年12月12日 申請日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月20日
發(fā)明者胡天存, 崔萬照, 楊晶, 賀永寧 申請人:西安空間無線電技術(shù)研究所