扩散式钡钨阴极用钨基体材料的研究

发布时间：2024-11-19 12:42

　　现代真空电子器件特别是高端的太赫兹器件需要发射稳定、发射电流密度较大、发射寿命长的高性能阴极。但传统阴极钨基体存在孔度波动大、平均孔径偏大、闭孔率较高、骨架强度低等问题。因此,改善多孔钨基体的孔隙特性和力学性能对高性能阴极乃至整体器件质量的提升至关重要。本文以中颗粒规格钨粉为原料,采用射流分级技术对原料粉进行粒度调控,冷等静压压制成型,氢气高温烧结钨压坯得到钨烧结体,再经渗铜、机加工及去铜处理,制备出多孔钨基体。采用振实密度仪、FE-SEM、XPS、激光粒度分析仪,表征了钨粉振实密度、颗粒形貌、化学成分、粒度及其分布;采用万能拉伸试验机、维氏硬度计、压汞仪等,表征了钨铜材料的力学性能及钨基体的力学性能和孔隙特性;后续对试制阴极进行发射性能测试,得到以下结论:(1)GW045、GW050原料钨粉经粒度调控后,分级钨粉粒度分布变窄;振实密度明显提高,预示其将具有更好的颗粒堆垛和压制性能:XPS结果表明:分级钨粉存在对阴极发射不利的WO3、WO2等氧化污染,因此压制成型前的净化处理至关重要。(2)GW045、GW050分级钨粉经冷等静压(200MPa,10min)成型得到规整的钨压坯;棒坯的相...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1阴极热子组件结构图

孔钨基体的设计要求??获得高质量的钨基体材料，对其设计有以下几点要求【９１：??１）?一定的孔度。钨基体孔度过大，造成强度不足；孔度过小，储存发射物，影响阴极寿命。如高性能阴极应用一般要求孔度在２０？２５％。??２）孔径适宜，孔洞分布要均匀。在孔度一定的条件下，孔径大，孔洞分布；....

图１．３模压示意图??

图１．３模压示意图??１．４．２冷等静压成型??通常也可采用湿袋法冷等静压成型｜２９），如下图１．４为常用的冷静压设备，是将阴??极专用钨粉装入塑胶类模具内并装匀墩实、塞紧扎牢、滚圆擀直、钢套固定，之后直??接放进高压容器缸体中，压力通过液体介质均等地作用在粉料模件的各个方向实现....

图１．４索海普中型冷等静压设备??

＼??＼?＋??＼下模冲??图１．３模压示意图??１．４．２冷等静压成型??通常也可采用湿袋法冷等静压成型｜２９），如下图１．４为常用的冷静压设备，是将阴??极专用钨粉装入塑胶类模具内并装匀墩实、塞紧扎牢、滚圆擀直、钢套固定，之后直??接放进高压容器缸体中，压力通过液体介质均等地....

图１．５进口多孔钨基体显微组织??

在阴极专用高质量多孔钨基体材料研制方发达国家己经形成完整的研??制生产体系。己知的国外ＡＴＩ钨铜基体制备公司，其钨铜产品主耍应用领域包括多孔??钨发射体。图１．５为进口产品去铜后的多孔钨的显微组织。可以看出，进ｎ多孔钨骨??架连续性好，孔隙大小均匀。但是由于技术封锁严密，尚无法获....

本文编号：4012274