[发明专利]一种宽带毫米波螺旋线的制备方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种行波管中零件的制备方法，具体涉及一种行波管中宽带毫米波螺旋线的制备方法。

背景技术

从近年世界局部战争中可以发现现代战争的特点，电子对抗和空中打击将成为非接触式战争的重要形式，大部分军事电子系统都离不开功率行波管，应用毫米波技术的军事装备也越来越多，其重要性显而易见。毫米波与微波相比，具有信息容量大，抗干扰能力强，方向性好，分辨率高，天线尺寸小，机动性好等优点；与光波和红外波段相比，具有穿透烟雾尘埃能力强，基本上可以全天候工作。目前，应用毫米波技术的电子对抗系统已成为各个国家研制的热点，在未来20~40年内，各国军事系统仍将依赖真空电子技术，因此毫米波行波管仍是各国重点研制的电子器件，而宽带连续波毫米波行波管的研究工作更受到重视。

宽带连续波毫米波行波管中的螺旋线是研制的难点问题，国内外存在很多瓶颈问题，如：1、这种螺旋线的特点是尺寸小，精度要求高； 2、其次螺旋线材料（钨）的机械性能、相对弯曲半径较小及张力等因素导致该锥形螺旋线难以绕制；3、每一个螺距跳变绕制难以控制；4、螺旋线绕制后定型温度和保温时间难以控制；5、螺旋线绕制好后，外径的研磨加工过程中，螺旋线不能很好固定在芯杆表面导致螺距精度的降低，性能降低；6、现有方法制备得到的螺旋线行波管的高频损害较大，行波管的性能较差。

因此为了增加我国的国防安全，提升国防势力，很有必要在现有技术的基础上设计研发一套操作性强，易加工制备，所得到的螺旋线合格率高、精度高，性能好的制备方法。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种操作性强，加工效率高，可实现螺旋线跳变节距定位绕制的螺旋线制备方法，该方法所制备得到的螺旋线精度高，装配得到的行波管性能稳定、高频损害小，散热效果好。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所采取的技术方案为:

一种宽带毫米波螺旋线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)取圆柱形钼芯杆固定在绕丝机的两端，设定绕丝机的张力、加热功率、绕制速度和螺旋线的绕制螺距，然后在圆柱形钼芯杆上开始绕制螺旋线，螺旋线绕制好后，将螺旋线两端固定，清洗后放置于烧氢炉内，在1100~1200℃烧氢10~20分钟，使螺旋线定型，清洗，备用；

(2)取步骤(1)绕制、定型后的螺旋线进行镀铜处理，在钼芯杆和螺旋线表面电镀上一层金属铜，然后取出镀铜后的螺旋线放置在钎炉内，在1050至1090℃下进行熔铜处理，使钼芯杆和螺旋线表面的金属铜熔化，从而使螺旋线焊接固定在钼芯杆表面，然后取螺旋线研磨去翘角，然后校直螺旋线，控制其直线度在0.05以内，然后研磨螺旋线外径，使螺旋线的外径精度控制在0.005毫米，然后用铬酸去除钼芯杆表面的部分金属铜，然后对螺旋线及钼芯杆进行涂胶处理，先在螺旋线和钼芯杆表面涂上一层502胶层，然后在胶层上涂上氧化铝粉，然后再涂抹一层502胶层，备用；

(3)然后取步骤(2)涂胶后的钼芯杆和螺旋线，用车床磨削去掉螺旋线表面的胶层，然后对螺旋线表面进行镀金处理，在螺旋线表面电镀上一层金，然后用丙酮溶解去除钼芯杆表面的胶层，然后将螺旋线及钼芯杆放置在钎炉内，在1090至1195℃下进行熔金处理，使金紧密粘覆在螺旋线表面；

(4)取步骤(3)镀金、熔金后的螺旋线，用体积比为5：4：3的硝酸、硫酸和水的混合溶液腐蚀钼芯杆，使钼芯杆和螺旋线分开，即得。

作为优选方案，以上所述的宽带毫米波螺旋线的制备方法，其中步骤(1)螺旋线绕制过程中，绕丝机的绕制张力为10~20牛，加热功率为15~20瓦、绕制速度为50~70转/分钟。螺旋线绕制螺距跳变范围为0.8至0.9毫米。本发明根据钨材料的特点，经过大量实验筛选出最佳的钨材质螺旋线的绕制工艺，绕制过程中，通过调整到最佳的钨带张力能使钨带内表面与芯杆的外表面紧密贴合，螺距的精确定高，螺距精度可控制在正负0.005毫米之间，且能保证螺旋线外径的精度。从而可以解决现有技术中由于钨材料机械性能强、厚度大、相对弯曲半径较小及张力大等因素所导致的钨螺旋线难以绕制、不能螺距跳变绕制和绕制得到的螺距精密度低等缺点；