[发明专利]一种磁控管阴极组件与硅钼焊料一体化的制备方法

说明书

本发明公开了一种磁控管阴极组件与硅钼焊料一体化的制备方法，其特征在于，步骤如下：（1）选材、配比；（2）研磨、混匀；（3）筛分；（4）配置有机载体；（5）配置硅钼焊料浆液；（6）涂布；（7）预烧结；（8）高温烧结；（9）焊接。本配置方法生产工序简单、成本低廉、易实现自动化。

技术领域

本发明涉及粉末冶金与精细化工的结合领域，尤其涉及一种磁控管阴极组件与硅钼焊料一体化的制备方法。

背景技术

磁控管核心部位为阴极部，主要包括钍钨灯丝与钼质支撑件组成；作为微波发射的加热体，其温度是最高的。但钍钨灯丝及钼质支撑件的熔点均超过2600℃以上，目前暂无工艺使其直接对焊，必须通过中间焊料进行钎焊完成闭路结合。钍钨灯丝与钼质支撑件端帽的钎焊过程是将灯丝通过夹具装夹在支撑组件上端帽和下端帽之间，通过高频加热使焊料熔化，并根据毛细作用及集肤效应攀爬至钍钨灯丝上，凝固后形成具有一定强度的结合。传统的焊料添加方式是：（1）先将钍钨灯丝装夹在支撑组件上端帽和下端帽之间，然后将焊料人工涂敷在上下端帽与钍钨灯丝接触处，经过高频焊后形成结合；此种方式由于人为操作，一方面难以控制焊料的添加量，另一方面质量稳定性差。（2）将焊料压制成焊料环添加入上下端帽的凹槽内，经过烧结与端帽结合后装夹钍钨灯丝进行高频焊接形成焊合；按照此工艺添加焊料，一方面焊料环为薄壁结构，难以压制，此外，焊料环的强度较低，操作时不可避免造成破碎影响产品质量。目前，主流使用的焊料体系有：钌钼镍三元体系、钌钼二元体系，均含稀贵金属钌，生产成本高。本发明旨在提供一种原材料较为廉价、易实现自动化、生产过程稳定的一种磁控管阴极组件与硅钼焊料一体化的制备方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种生产工序简单、成本低廉、易实现自动化的磁控管阴极组件与硅钼焊料一体化的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种磁控管阴极组件与硅钼焊料一体化的制备方法，步骤如下：（1）选材、配比：将粒径为0.5μm-25μm的硅粉和粒径为2μm-40μm的钼粉按照质量百分比1：8-1：13进行配比；（2）研磨、混匀：将配比好的粉末加入至球磨机中进行研磨、混匀，球料比为5：1-15：1、研磨介质球径为5mm-12mm、研磨时间为8h-36h、研磨速度为250rmp/min-600rpm/min，研磨气氛为Ar保护，通入Ar时，首先对球磨机进行抽真空，将内部的空气预先抽出，然后通入Ar再进行置换1min-5min；（3）筛分：研磨完成后，将粉末与磨球进行筛分，并将粉末过300目筛网，取筛下物使用，整个操作过程需在真空或氩气保护下进行，以防粉末接触空气发生氧化；（4）配置有机载体：称取60-90份树脂、5-15份树脂稀释剂，采用机械搅拌的方法搅拌5min-30min、搅拌速度设定为200r/min-3000r/min，使树脂与树脂稀释剂充分混合形成黏度一定的乳液，再加入35-65份流变剂，同样采用机械搅拌的方法搅拌5min-30min、搅拌速度设定为200r/min-3000r/min，形成膏状的有机载体；（5）配置硅钼焊料浆液：称取占步骤（3）所得粉末重量5%-15%的有机载体添加入粉末中，然后加入占步骤（3）所得粉末重量5%-20%的溶剂进行搅拌，搅拌转速为100r/min-4000r/min、搅拌时间为5min-30min后形成均匀的硅钼焊料浆液，搅拌过程中会出现气泡，在搅拌过程中或搅拌开始时加入占步骤（3）所得粉末重量0.1%-1%的消泡剂进行消泡；（6）涂布：将硅钼焊料浆液通过自动涂布的方式涂布于上下端帽的凹槽内，涂布焊料重量控制在5mg-15mg；（7）预烧结：将涂布焊料完成的端帽首先置于氢气气氛预烧炉中进行预烧结，以将添加的有机物挥发出去，为高温烧结做好准备；预烧温度设定为500℃-850℃、预烧时间为1h-6h、氢气流量控制在1Nm3/h-5 Nm3/h；（8）高温烧结：预烧后的产品进行高温烧结，烧结温度为1700℃-2200℃、烧结时间0.1h-3.5h；（9）焊接：端帽焊料烧结一体化后，将端帽与支杆进行电阻焊接形成支撑组件，将钍钨灯丝置于支撑组件上下端帽中间，通过高频焊使焊料在毛细作用和集肤效应下攀附在灯丝上，将灯丝固定在支撑组件中间。