[发明专利]一种行波管浸渍钡钨阴极及其制备方法

说明书

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。

背景技术

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，缩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，就要求钨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，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∶Al₂O₃的摩尔比为2.4∶0.6∶1。

行波管浸渍覆膜钡钨阴极，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1∶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±O.1mm的钨铼海绵体，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±0.3mm的钨海绵体1。

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∶Al₂O₃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，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。

附图说明

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