[发明专利]示波管芯柱导丝的氧化方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种示波管芯柱导丝的氧化方法及其应用，属于示波管器件制造技术领域。

背景技术

芯柱是示波管管内管外的电路通道，由玻璃压制而成，电子枪固定在芯柱上，并与玻壳管颈玻璃熔封形成密闭空间，隔绝真空电子器件内部与外部的大气层，保持真空电子器件内部工作所需的真空环境。芯柱玻璃中还压制一定数量的金属导丝，用于将外电路的各种电压和信号通过芯柱导丝加到对应的电子枪各电极上。在示波管芯柱制造中广泛使用的玻璃是硼酸盐硬玻璃，金属导丝的主要成分为Fe、N_i、Co的可伐合金4J29。它们的膨胀系数非常接近，可以实现匹配封接，保证真空电子器件良好的气密性。金属表面的氧化层是影响封接质量的关键因素，现有技术对金属氧化物选取的是高价氧化物。它不能被玻璃浸润，也就不能形成良好封接。氧化层的厚度不能控制在一定的范围内，氧化层过薄则完全熔于玻璃，造成玻璃与金属基体表面的直接封接，使封接强度下降，氧化层过厚则造成金属表面残留较厚的粗糙疏松的氧化膜，使封接件易发生漏气现象。

玻璃与金属本身并不能直接封接，要实现玻璃与金属气密、牢固的封接，封接前必须使金属表面生成一层氧化膜，玻璃可以与金属表面的氧化层良好浸润，通过这层氧化膜金属才能与玻璃封接。金属表面的氧化层是影响封接质量的关键因素，通过实践证明金属氧化层的厚度和成分将直接影响玻璃与金属的封接质量，只有厚度适中的低价氧化物才能被玻璃浸润并形成良好封接。

发明内容

本发明提出的是一种示波管芯柱导丝的氧化方法，其目的旨在采用低价氧化物容易被玻璃浸润，使玻璃与导丝形成良好封接，提高封接质量。

本发明的技术解决方案：示波管芯柱导丝的氧化方法及其应用，包括如下工艺步骤：

1）导丝表面清洗：将需要氧化的4J29导丝放在桶式滚磨设备中，放入磨液、氧化铝磨料，滚磨8小时～12小时；

2）在氢气中升温脱碳：每次将1Kg～5Kg 4J29导丝放入推板式烧氢炉中，将其直接放入高温区内，在氢气还原环境下升温至1050oC～1200oC，在此温度和还原环境下保温10min～30min；

3） 在高温下形成氧化层：将金属导丝在1050oC～1200oC的温度下不经过降温过程，直接取出置于0oC～40oC的大气中迅速降温至室温，降温时间1min～5min；

4）检验：分颜色和强度，其中颜色：4J29导丝表面的氧化物颜色必须为褐色，不能有暗红色出现； 强度：通过与玻璃熔封后，使用夹钳用5N～20N的力将玻璃与4J29导丝剥离，在显微镜下观察，金属氧化物的厚度为1μ～3μ，导丝和玻璃接触良好。

本发明的优点：1）由于采用了低价氧化物容易被玻璃浸润，故玻璃与导丝形成了良好的封接，从而提高了封接质量；

2）芯柱导丝氧化方法可广泛使用于各型号示波管芯柱的制造中，产品气密性良好，满足使用要求，提高了玻璃与导丝封接的可靠性、一致性，导丝在这种方法氧化后，获得了预期成分和厚度的氧化层，保证良好的导丝与玻璃封接质量，从而生产出合格的示波管芯柱。

具体实施方式

实施例1

示波管芯柱导丝的氧化方法，包括如下工艺步骤：

1）导丝表面清洗：将需要氧化的4J29导丝放在桶式滚磨设备中，放入磨液、氧化铝磨料，滚磨8小时，确保其表面的污物去除，且表面光洁；

所述的磨液包括LM-38型光亮剂、802型工业洗涤剂和自来水，其中LM-38型光亮剂，与导丝的质量比例(0.1：1)、802型工业洗涤剂与导丝的质量比例(0.1：1)、自来水与导丝的质量比例(1：1)组成，氧化铝磨料的直径为Ф<3mm，与导丝的质量比例 (3：1)。

2）在氢气中升温脱碳：每次将1Kg 4J29导丝放入推板式烧氢炉中，将其直接放入高温区内，在氢气还原环境下升温至1050oC，在此温度和还原环境下保温10min，其作用一方面是去除金属导丝中所含的碳，另一方面继续对金属导丝表面进行清洁处理；

3） 在高温下形成氧化层：将金属导丝在1050oC的温度下不经过降温过程，直接取出置于0oC的大气中迅速降温至室温，降温时间1min；在此过程中4J29导丝中所含的Fe与大气中的氧气发生氧化反应形成氧化物；由于反应时间快，4J29导丝的表面氧化不充分，形成的氧化物为致密的Fe3O4和FeO混合物，颜色为褐色；这层氧化物牢固地粘在金属导丝表面，当与玻璃封接时又能溶解到熔化的玻璃中，实现导丝与玻璃的良好封接；