[发明专利]制备钨铼基钡钨阴极的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电真空技术领域，尤其涉及一种制备钨铼基钡钨阴极的方法。

背景技术

钡钨阴极是应用于电真空器件最为广泛的热阴极之一。多孔的钨海绵基底(W基)是浸渍钡钨阴极的重要组成部分，它的成分、孔度、孔均匀性直接决定浸渍钡钨阴极的发射性能及寿命。而W-Re基钡钨阴极在一定程度上提高了纯W基钡钨阴极的发射性能，在现有的真空电子管得到了广泛的采用。

图1为现有技术制备钨铼基钡钨阴极的流程示意图。请参照图1，制备钨铼基钡钨阴极的工艺包括：W粉掺杂Re粉按一定比例混合后压制、烧结成多孔W-Re基底；浸铜、加工成型、去铜；铝酸盐浸渍；覆膜；最后制得钨铼基钡钨阴极。

然而，在长期实践过程中，申请人发现：由于W粉与Re粉两种固体粉末混合均匀难度较大，而且在W-Re基海绵烧结过程中由于元素的自集作用，使得本来分开的Re或W原子又团聚在一起，从而使得所制备W-Re海绵中W与Re的不均匀性进一步增加，进而影响阴极的发射性能及寿命。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种制备钨铼基钡钨阴极的方法，以提高W-Re海绵中W与Re的均匀性，进而提高阴极的发射性能及寿命。

(二)技术方案

本发明制备钨铼基钡钨阴极的方法包括：步骤A：制备NH₄ReO₄水溶液；步骤B：将多孔W基底浸入所述NH₄ReO₄水溶液中，使所述多孔W基底吸附NH₄ReO₄；步骤C：对吸附NH₄ReO₄后的多孔W基底进行烘烤、烧结，使其转化为W-Re基底；以及步骤D：在W-Re基底中浸入铝酸盐并覆膜制备阴极，完成钨铼基钡钨阴极的制备。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明制备钨铼基钡钨阴极的方法可以提高W-Re基底中Re在W基底中的掺杂均匀性，使得阴极工作过程中W基底中的Re可以均匀的吸附W基底孔内部及表面的氧而游离活性物质Ba(钡)，从而提高阴极发射性能，延长阴极寿命。

附图说明

图1为现有技术制备钨铼基钡钨阴极的流程示意图；

图2为根据本发明实施例制备钨铼基钡钨阴极的方法的流程图；

图3为采用图2所示方法制备的钨铼基钡钨阴极的示意图；

图4是该阴极在阴极温度1000℃br，初始直流发射电流密度3.0A/cm²时的寿命曲线。

具体实施方式

本发明采用液固相法实现了Re在W基底中的掺杂均匀性大大提高的W-Re基底，并在此基础上实现了性能优良的钨铼基钡钨阴极。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

在本发明的一个示例性实施例中，提供了一种制备钨铼基钡钨阴极的方法。图2为根据本发明实施例制备钨铼基钡钨阴极的方法的流程图。如图2所示，本实施例制备钨铼基钡钨阴极的方法包括：

步骤A：制备NH₄ReO₄(高铼酸铵)水溶液；

根据本发明，可以采用现有的任何方法制备NH₄ReO₄水溶液，但是，需要保证NH₄ReO₄溶剂和水的质量比介于1∶15至1∶5之间，优选为1∶10。

本实施例中，将NH₄ReO₄晶体粉末溶于去离子水中，NH₄ReO₄晶体粉末占去离子水的质量百分比小于10％，加热该溶液至60℃以上，至NH₄ReO₄晶体完全溶解，制得NH₄ReO₄水溶液。

步骤B：将烧结的多孔W基底浸入所述NH₄ReO₄水溶液中，使所述多孔W基底吸附NH₄ReO₄；

其中，所述多孔W基底的孔度为18％至30％，优选为21％。