强流脉冲电子束石墨纤维阴极制备与性能研究

发布时间：2020-06-14 00:07

【摘要】：强流脉冲电子束作为一种高效、清洁的高密度能量源,在材料表面改性领域得到广泛研究。石墨阴极作为电子束源的重要组成部分,其性能影响了电子束的均匀性和能量大小,也关系到材料处理时的稳定性。本论文使用T700短切碳纤维作为原料,利用碳化烧结的方法制备石墨纤维阴极,探索不同工艺对成型均匀性和放电性能的影响。在制备工艺方面,浓度0.5%的羟乙基纤维素辅以机械搅拌能达到对短切碳纤维最良好的分散效果,在600ml溶液中可以一次性分散5g短切碳纤维;淀粉粘结剂制备的阴极成型性较差,不适于应用于放电实验;酚醛树脂粘结剂制备效果好,能制备出能机械加工的石墨纤维阴极,且其质量分数50%时有利于阴极表面均匀化;石墨纤维阴极最佳碳化工艺为以5~oC/min的升温速率升到1000~oC,保温30min后以5~oC/min的速率降到常温。在阴极的电子束发射性能方面,阴极在制备成功后需一定次数的触发才能发射电子束,其稳定性随发射次数增多而增强;加入碳纤维粉(350目)在成型时会聚集更多酚醛树脂,对抽真空过程有一定影响。碳纤维粉含量在3~6g之间时,阴极发射电子束的持续时间和均匀性都有提高。其中,8g 2mm碳纤维中混入3g碳纤维粉制备的阴极放电效果最好,其电阻约为1.45Ω,电子发射持续时间达1.5μs,发射成功率90%以上,发射的电子束直径50mm左右,发射能量高,束斑均匀。 【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB306

【参考文献】

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本文编号：2711955