浸漬陰極基體改性的研究.pdf

1、StudyIn碩士學位論文摘要熱陰極作為大功率微波管的電子發(fā)射源，對其功率輸出和壽命等起著至關(guān)重要的作用。目前使用最多的熱陰極是以多孔鎢為基體、堿土金屬鋇為活性物質(zhì)的擴散型浸漬鋇鎢陰極。為了進一步提高擴散型浸漬鋇鎢陰極的綜合性能，本論文對其重要組成部分多孔鎢基體的制備及其性能進行了系統(tǒng)的研究。對制備陰極基體用的原料鎢粉進行了改性。首先采用多次自由沉降液相分級法對原料鎢粉進行了分級，分級后鎢粉顆粒的粒徑分布大大窄化，顆粒均勻性較分級前有較

2、大改善，5““81txn的顆粒占60％以上。其次采用1650。C燒氫處理的方法對鎢粉進行改性，燒氫后鎢粉的粒徑分布有了改善，29m左右的顆粒明顯減少，顆粒集中在4“89in之間，平均粒徑為521tin，鎢粉的球形度也較好，有利于制備微觀結(jié)構(gòu)均勻的陰極基體。將原料鎢粉和燒氫鎢粉制成陰極，測試了它們的發(fā)射性能，燒氫鎢粉制成的陰極脈沖發(fā)射電流密度為1084A／cm2，明顯好于原料鎢粉制備成的陰極(991A／cm2)。采用機械干混的方法，將燒氫

3、鎢粉和稀土La203混合，制備成WLa203二元混合基體。與純鎢基體比，基體晶粒小、粒徑分布窄，氣孔分布更均勻、孔徑分布更窄。將基體制備成陰極，測得脈沖發(fā)射電流密度為1152A／cm2，優(yōu)于純鎢陰極。另外，采用機械干混的方法，將燒氫鎢粉、La203和金屬Re混合，制備成三元混合基體，獲得了不同于二元基體的微觀結(jié)構(gòu)，其陰極的脈沖發(fā)射電流密度為1294A／era2。采用液液摻雜法，制備了摻雜La203的鎢粉，其粒徑分布為017~3561tm

4、，平均粒徑為0951am，稀土在粉末中分布的均勻性比機械干混法要好。采用購買的納米鎢粉(平均粒徑為65nm)$IJ備陰極基體。用先排蠟后燒結(jié)的工藝，有效地避免了坯體開裂的問題。SEM、壓汞分析表明：與燒氫鎢粉制得常規(guī)基體相比，納米鎢粉制得的基體的顆粒和孔徑的尺寸明顯要小，具有較高的孔密度。采用機械干混的方法，添加稀土氧化鈧，制備了加鈧納米鎢粉基體。測試了常規(guī)陰極、納米鎢粉陰極、加鈧納米鎢粉陰極三種陰極的直流發(fā)射電流密度，依次分別為：41