专利名称：一种行波管浸渍钡钨阴极及其制备方法
技术领域：
本发明涉及行波管，特别涉及一种行波管浸渍钡钨阴极及其制备方法。
技术背景微波真空器件是被称之为雷达、通信、电子对抗、遥测遥控和精确制导等系统的"心脏"。微波真空器件今后是向更宽的频带、更高的频率(如Ku波段 和毫米波)和更大的功率，同时追求体积小、电压低、高可靠性、长寿命的方 向发展。要提高微波真空器件的功率输出和寿命，縮小体积都直接和阴极的质 量与技术水平密切相关。这些都有赖于阴极发射电流密度、可靠性和寿命的提 高。但目前的浸渍钡钨阴极的大发射和寿命是相互制约的。当要求发射电流密 度大时，就要求鸨海绵体的孔隙度要大，工作温度要高，此时钡的蒸发量增大， 阴极的寿命也随之降低。采用钨与贵金属铱、锇或铼的单层压制合金基底覆膜 浸渍阴极同时解决了阴极大的发射和长寿命问题。但因掺入较多的昂贵的贵金 属材料铱、锇或铼，成本显著提高，从而影响了它们的广泛使用。 发明内容本发明所要解决的技术问题是，提供一种行波管浸渍钡钨阴极及其制备方 法，以达到在保证阴极提供大的发射电流的前提下，既降低成本，又延长了行 波管浸渍钡钨阴极的使用寿命的目的。为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案1是一种行波管浸渍覆膜钡 钨阴极，包括阴极筒、位于阴极筒内的阴极海绵体、其特征在于所述的阴极 海绵体由钨海绵体、钨铼海绵体压合连接，所述的钨铼海绵体的表面设有贵金 属膜。行波管浸渍覆膜钡钨阴极，所述钨海绵体的孔度为30±2%，厚度为1.2±0.3mm;钨铼海绵体的孔度为25±2%，钨与铼的重量比为1: 1，厚度为0.4± 0.1mm;行波管浸渍覆膜钡钨阴极，所述的钨海绵体中钨粉粒径为5 7微米，钨铼海绵体中鸽粉粒径为3 5微米，铼粉粒径为5 10微米。行波管浸渍覆膜钡钨阴极，所述贵金属膜为铼膜，膜厚为0.6 0.8微米。 行波管浸渍覆膜钡钨阴极，所述阴极海绵体中浸渍的阴极盐为铝酸盐BaO:CaO:八1203的摩尔比为2.4: 0.6: 1。行波管浸渍覆膜钡钩阴极，所述阴极表面为平面的或为球面的。本发明所采用的技术方案2是行波管浸渍覆膜钡钨阴极的制备方法，该方法包括下例步骤a) 、将粒径3 — 5微米和5 7微米、纯度为99.9%的钨粉及5 10微米的铼 粉分别进行退火净化，并增强材料的可塑性。b) 、按重量比l: 1称取净化好的3 5微米的钨粉及铼粉，将两种材料混合 研磨均匀，和阴极筒一起进行压制，将混合物压制成孔度为25±2%，厚度为0.4 士0.1mm的鸨铼海绵体，然后称取5 7微米已净化退火的钨粉，和阴极筒、钨 铼海绵体一起压制，将钨粉压制成孔度为30±2%，厚度为1.2土0.3mm的钨海 绵体l。将阴极筒、钨铼海绵体和钨海绵体置于铝酸盐中，铝酸盐为BaO: CaO: A1203 的摩尔比为2.4: 0.6: 1，氢气气氛中浸渍即可。C)、将浸渍好的钡钨阴极进行精密的无油加工，得到需要的装配尺寸，利 用现有技术先对阴极表面进行离子刻蚀7 10微米，然后在阴极表面覆上贵金 属膜，膜厚度0.6 0.8微米即可制得双层压制浸渍覆膜钡钨阴极。一种行波管浸渍钡钨阴极，由于采用上述的结构和制备方法与现有技术相 比，阴极海绵体由现有技术中的一层孔度均匀的合金基底改为由钩海绵体、钩 铼海绵体压合连接为两层阴极海绵体，减少了贵金属铼的用量，为现有技术中阴极贵金属用量的25%。增大了钨海绵体的孔度，提高了阴极盐的储备量，比 现有技术中阴极盐的储存量提高了 15%。优选阴极盐的配比使盐的发射性能和 稳定性能都比较好。采用覆贵金属铼膜，降低靶材成本。保持合金基底覆膜阴 极大发射和长寿命的同时，大大降低了贵金属的用量，提高阴极盐的储备量， 延长阴极使用寿命。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明； 图1为本发明一种行波管浸渍钡钨阴极的结构示意图； 图2为图1所示的阴极为球面的结构示意图；在图1 图2中，1、钨海绵体；2、钨铼海绵体；3、贵金属膜；4、阴极筒; 5、阴极盐。
具体实施方式
下面结合图1、图2对本发明作详细的说明，一种行波管浸渍覆膜钡钨阴极， 包括阴极筒4、位于阴极筒4内的阴极的海绵体、所述的阴极的海绵体由钩海绵 体l、钨铼海绵体2压合连接，所述的钩铼海绵体2的表面设有贵金属膜3。所 述钨海绵体1的孔度为30±2%，厚度为1.2土0.3mm;钨铼海绵体2的孔度为 25±2%，钨与铼的重量比为1: 1，厚度为0.4土0.1mm;贵金属膜3为铼膜， 膜厚为0.6 0.8微米。所述阴极的海绵体中浸渍的阴极盐5为铝酸盐BaO:CaO: 八1203的摩尔比为2.4: 0.6: 1。阴极表面为平面的或为球面的。钩海绵体1中鸽粉粒径为5 7微米，锊铼海绵体2中钨粉粒径为3 5微 米，铼粉粒径为5 10微米。行波管浸渍覆膜钡钨阴极的制备方法，该方法包括下例步骤a) 、将粒径3 — 5微米和5 7微米、纯度为99.9%的钨粉及5 10微米的铼 粉分别进行退火净化，并增强材料的可塑性。b) 、按重量比l: 1称取净化好的3 5微米的钨粉及铼粉，将两种材料混合 研磨均匀，和阴极筒4一起进行压制，将混合物压制成孔度为25±2%,厚度为 0.4士0.1mm的钨铼海绵体2 ，然后称取5 7微米已净化退火的钨粉，和阴极 筒4、钨铼海绵体2 —起压制，阴极筒4为钼金属材料。将钨粉压制成孔度为 30±2%，厚度为1.2土0.3mm的钨海绵体l，将阴极筒4、钨铼海绵体2和钨海 绵体l置于铝酸盐中，铝酸盐为BaO: CaO: A1203的摩尔比为2.4: 0.6: 1,氢 气气氛中浸渍即可。C)、将浸渍好的钡钨阴极进行精密的无油加工，得到需要的装配尺寸，利 用现有技术先对阴极表面进行离子刻蚀7 10微米，然后在阴极表面覆上贵金 属膜3，膜厚度0.6 0.8微米即可制得双层压制浸渍覆膜钡H阴极。上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上 述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或 未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、 一种行波管浸渍覆膜钡钨阴极，包括阴极筒(4)、位于阴极筒(4)内的阴极海绵体、其特征在于所述的阴极海绵体由鸨海绵体(1)、钩铼海绵体(2)压合连接，所述的钨铼海绵体(2)的表面设有贵金属膜(3)。
2、 根据权利要求1所述的一种行波管浸渍覆膜钡鸨阴极，其特征在于所述钨海绵体(1)的孔度为30±2%，厚度为1.2士0.3mm;钨铼海绵体(2)的 孔度为25±2%，钩与铼的重量比为l: 1，厚度为0.4士0.1mm;
3、 根据权利要求1或2所述的一种行波管浸渍覆膜钡鸨阴极，其特征在于 所述的钨海绵体(1)中钨粉粒径为5 7微米，钩铼海绵体(2)中鸨粉粒径为 3 5微米，铼粉粒径为5 10微米。
4、 根据权利要求1所述的一种行波管浸渍覆膜钡钨阴极，其特征在于所 述贵金属膜(3)为铼膜，膜厚为0.6 0.8微米。
5、 根据权利要求1所述的一种行波管浸渍覆膜钡钨阴极，其特征在于所 述阴极海绵体中浸渍的阴极盐(5)为铝酸盐BaO: CaO: A1203的摩尔比为2.4:0.6: 1。
6、 根据权利要求1—5任1项所述的一种行波管浸渍覆膜钡钨阴极，其特 征在于所述阴极表面为平面的或为球面的。
7、 一种根据权利要求1所述的行波管浸渍覆膜钡钨阴极的制备方法，该方 法包括下例步骤a) 、将粒径3 — 5微米和5 7微米、纯度为99.9%的钨粉及5 10微米的铼 粉分别进行退火净化，并增强材料的可塑性；b) 、按重量比l: 1称取净化好的3 5微米的钨粉及铼粉，将两种材料混合 研磨均匀，和阴极筒一起进行压制，将混合物压制成孔度为25±2%,厚度为0.4 士O.lmm的钨铼海绵体(2)，然后称取5 7微米已净化退火的钨粉，和阴极筒(4)、钨铼海绵体(2) —起压制，将钨粉压制成孔度为30±2%，厚度为1.2 士0.3mm的钨海绵体(1);将阴极筒(4)、钨铼海绵体(2)和钩海绵体(1)置于铝酸盐中，铝酸盐为BaO:CaO:八1203的摩尔比为2.4: 0.6: 1，氢气气氛中浸渍即可；C)、将浸渍好的钡钨阴极进行精密的无油加工，得到需要的装配尺寸，利 用现有技术先对阴极表面进行离子刻蚀7 10微米，然后在阴极表面覆上贵金 属膜(3)，膜厚度0.6 0.8微米即可制得双层压制浸渍覆膜钡鸭阴极。
全文摘要
本发明公开了一种行波管浸渍覆膜钡钨阴极及其制备方法，包括阴极筒、位于阴极筒内的阴极海绵体、其特征在于所述的阴极海绵体由钨海绵体、钨铼海绵体压合连接，所述的钨铼海绵体的表面设有贵金属膜。由于采用上述的结构和制备方法与现有技术相比，阴极海绵体由现有技术中的一层孔度均匀的合金基底改为由钨海绵体、钨铼海绵体压合连接为两层阴极海绵体，减少了贵金属铼的用量，增大了钨海绵体的孔度，提高了阴极盐的储备量，优选阴极盐的配比使盐的发射性能和稳定性能都比较好。采用覆贵金属铼膜，降低靶材成本。保持合金基底覆膜阴极大发射和长寿命的同时，大大降低了贵金属的用量，提高阴极盐的储备量，延长阴极使用寿命。
文档编号H01J23/04GK101145490SQ20071002563
公开日2008年3月19日 申请日期2007年8月3日 优先权日2007年8月3日
发明者吴华夏, 锐 李, 兵 肖 申请人:安徽华东光电技术研究所