[发明专利]一种电子管用夹持杆

说明书

本发明涉及电子元器件，特别提供了一种高热导、高精度电子管用夹持杆。

电子管是现代通讯中的重要器件，特别是大功率行波电子管，而夹持杆则是电子管内部的关键元件之一，其作用是夹持螺旋线，起绝缘与散热作用(见图1和图2)。

由于大功率行波电子管在工作时，其螺旋线会产生大量热量，使得温度很快升高，导致性能下降。因此，要求夹持杆材料在具有良好的电绝缘性能外，还必须要有良好的导热性和极小的损耗角正切。

过去曾用过95瓷，因导热率低，损耗角正切高，所以近年来用氧化铍(BOe)代替。然BOe有剧毒，且不易加工，精度差。因此，寻找一种新型的夹持材料，是目前大功率行波电子管发展中的关键问题。

本发明的目的在于提供一种电子管用夹持杆，其具有高热导性和低损耗角正切性能，并且可具有较高的加工精度。

本发明提供了一种高热导、高精度电子管用夹持杆，其特征在于：该夹持杆材料为热解氮化硼，夹持杆的厚度方向为热解氮化硼的生长方向即垂直于生长基体表面的方向，宽度方向为平行于基体表面的方向。

本发明还提供了上述高热导、高精度电子管用夹持杆的制备技术，其包括两个过程：

1.合成

  --以NH₃为氮源；

  --以BCl₃为硼源；

  --以H₂、N₂、Ar、He等为载气；

  CVD反映装置如图3所示。混合气体进入高温反应室，在基体表面发生化学反应，生成PBN，并沉积到基体上，形成具有一定厚度的PBN(热解氮化硼)材料。

  气相合成的化学反应式为：

          

  工艺参数为：温度1800～2100℃

              压力0.6～30τ

            NH₃流量0.5～1.5ml/min

            BCl₃流量0.5～1.5ml/min

            H₂流量1.0～10ml/min

            沉积速度为0.01～0.2mm/h

该方法与传统的热压BN制备技术相比有突出的优点。热压BN制备时，需先用高温反应法制取BN粉末，然后通过高温高压成体材料。这种方法工艺复杂，且由于在热压时要加入一些添加剂，使得BN块纯度低、致密性差、导热性能不理想，而且在受热时会产生挥发物，因此不适合用作夹持杆。而用本方法制备的PBN材料，不仅纯度高(99.99％)、致密性好，而且是性能各向异性，最适合作夹持杆材料。

2.加工

如图4所示，气相沉积制备出的PBN是性能各向异性的。其中″c″向是垂直于基体表面方向，″a″向是平行于基体表面方向，″a″向的导热率要比″c″向高20倍。因此，加工夹持杆时，宽度方向必须是″a″方向，才能得到最佳的散热效果。

(1)厚度方向(″c″向)精度的达到

由于PBN是非磁性的，必须用特殊的夹具或用胶粘剂将其固定在磨床上，图5是采用胶粘剂固定的工装示意图。

(2)宽度方向(″a″向)精度的达到

先用机械切割办法将厚度已磨到尺寸精度的PBN板切割成条，再用两个成形砂轮将其两侧磨出规定的弧度，并达到尺寸精度要求(见图6)，即制备出高精度异形PBN夹持杆。

附图说明：

图1为电子管示意图。

图2为夹持杆的外形尺寸示意图。

图3为CVD反应装置。

图4为样品的外观尺寸示意图。

图5为工装卡具示意图。

图6为用成形砂轮磨侧面弧度示意图。

实施例1