YSZ陶瓷与Kovar合金的银基钎焊研究

用BAg72Cu钎料对氧化钇稳定氧化锆(YSZ)陶瓷与Kovar合金进行真空钎焊封接,用SEM、EDS和氦质谱检漏仪考察了钎焊温度和钎焊厚度对钎焊封接件的抗剪强度和气密性的影响,并分析了钎焊界面微观结合情况。结果表明,YSZ陶瓷与Kovar合金在850℃保温5 min钎焊封接时,获得的封接件能够承受最大的抗剪强度为75 MPa;钎缝氦漏率优于6.0×10^-11 Pa.m³/s,钎缝无气孔、裂纹现象,钎缝中间区域主要为银基钎料凝固组织,Kovar合金侧界面反应区富集铜合金,铂金属化层侧为富银相。     

Y2O3-Gd2O3-HfO2掺杂W基直热式阴极热发射及耐电子轰击特性研究

为了提高大功率磁控管阴极的耐电子轰击性能,首次采用Y2O3-Gd2O3-HfO2(Y-Gd-Hf-O)掺杂金属W粉制备大功率磁控管用直热式阴极。对不同质量百分比(wt%)Y-Gd-Hf-O掺杂W基直热式阴极的热发射及耐电子轰击特性进行了研究。实验结果显示,50 wt% Y-Gd-Hf-O掺杂W基直热式阴极具有较大的热发射能力,1500 ℃工作温度下即可提供1.0 A/cm2的拐点发射电流密度。10 wt% Y-Gd-Hf-O掺杂W基直热式阴极具有较好的耐电子轰击性能,经过14 W/cm2电子连续轰击200 h后,热发射电流密度仅下降0.1 A/cm2。最后,对Y-Gd-Hf-O掺杂W基直热式阴极热发射及耐电子轰击机理进行了有益的探讨。     

BaO-CaO-Al2O3-SiO2系玻璃陶瓷在SOFC中的应用

研究了BaO-CaO-Al2O3-SiO2体系玻璃陶瓷封接材料在固体氧化物燃料电池中的应用.该体系封接材料与铁酸镧(LSF)阴极材料和Fe-Cr合金连接体之间具有良好的热膨胀性能匹配性,良好的粘接性,并且封接材料与两种电池材料之间有良好的稳定性和相容性,BaO-CaO-Al2O3-SiO2体系玻璃陶瓷可以作为固体氧化物燃料电池的封接材料.     

白铜封严篦齿环真空钎焊工艺

对某燃机白铜封严篦齿环焊接组件真空钎焊工艺进行了研究。根据要求选用铜基B-Cu35NiMnCoFeSi(B,P)-S钎料,进行了钎料工艺性能、零件装配与定位、钎焊工艺参数的研究,并通过工艺验证和生产应用,对焊缝进行金相和X射线检测。结果表明,所选用的钎料、零件装配方法、真空钎焊温度(1060±10)℃、时间10~30min、真空充氩1.0~20Pa下钎焊能满足白铜封严篦齿环设计图要求和工艺技术条件要求。     

低熔点玻璃非匹配封接

本文主要介绍低熔点玻璃非匹配封接的原理及工艺,所用封接试件的膨胀系数从(40～80)×10~(-7)/℃,封接用的低熔点玻璃的膨胀系数从(80～100))×10~(-7)/℃,熔封温度550℃以下,封接件用质谱检漏并进行常规排气试验,封接方法可用高频封、炉封等。     

新型钨铼混合基阴极的热电子发射性能

采用喷雾干燥结合两步氢还原法制备出W-Re混合粉末,并在此基础上通过压制、烧结和浸渍工艺制备出W-Re混合基浸渍型阴极。采用SEM、XRD、AES对W-Re混合基阴极的微观形貌、物相、表面活性元素进行表征分析,并用电子发射测试系统测试阴极在950~1050℃的脉冲电子发射性能。结果表明,铼的含量决定了阴极基体的物相,铼含量为75%(原子分数)的W-75Re阴极由Re3W单一物相组成,该阴极由于铼含量较高使得基体晶粒尺寸更细小,有利于活性自由钡的生成及其在阴极表面的扩散,从而W-75Re阴极具有相对较低的逸出功和较高的发射电流密度,其在1000℃b时的零场脉冲发射电流密度为14.03 A·cm~(-2),有效逸出功为1.902 e V。     

发动机双层篦齿封严环结构钎焊技术

针对双层篦齿封严环钎焊加工技术难点,选择使用B-Cu36Ni Mn钎料钎焊零件,改进工艺措施,并在此基础上进行钎焊工艺和钎焊夹具的研究,同时开展工艺验证及生产应用。结果表明:B-Cu36Ni Mn钎料在真空充氩环境中对B19白铜和GH4648合金(镀镍)具有良好的钎焊性能;采用确定的钎焊工艺参数并借助夹具钎焊的双层篦齿封严环符合设计图样和工艺技术条件的要求。     

微波烧结法制备含钪扩散阴极及其发射性能研究

采用溶胶凝胶结合氢还原法制备出Sc均匀掺杂的钨粉,随后采用微波烧结法成功制备出浸渍型含钪扩散阴极。对Sc掺杂钨粉特性、Sc掺杂钨海绵基体微观结构、阴极发射性能和阴极表面活性物质分布进行了分析,结果显示:Sc以Sc2O3的形态均匀分布于平均粒径1μm的钨粉中,海绵体骨架主要由大小均匀的亚微米级准球形颗粒构成,表面孔结构良好,孔分布均匀,平均孔径在0.46μm左右,Sc_2O_3均匀分布于基体之中。电子发射测试结果表明,该阴极950℃b时脉冲偏离点电流密度Jdiv为137.59 A/cm~2,发射斜率1.431。激活后的阴极表面Ba:Sc:O的原子比例为1.8:1:2.2,同时阴极表面存在大量的纳米粒子,对阴极发射有促进作用。     

大功率电子枪的新型LaB6阴极

轰击式LaB6阴极是一种电子枪的新型阴极,它不仅具有良好的电子光学系统结构,而且电子发射能力强大,对大功率电子枪的研制和开发具有重要意义。论述了新型轰击式LaB6阴极的工作原理、研究的意义、阴极材料的选择,并完成了轰击式阴极的设计和计算,设计完成了轰击式LaB6阴极的试验装置。通过试验得到,该轰击式LaB6阴极在阴极温度为1843K时具有最大发射电流450mA,其发射电流密度为3．58A／cm^2。列举了典型试验数据并进行分析,得到所选用的LaB6的发射常数A为21．33,逸出功Фs为2．6eV,这与理论值非常接近,证明了试验的准确性和可靠性,该试验结果为大功率电子枪的研究开发、为大功率电子束焊接设备的研制奠定了基础。     

中低温用Sm_(1-2x)Eu_xBa_xB_6阴极材料的制备及性能

采用硼/碳热还原-热压烧结集成工艺(BCTRHP)制备了高纯致密的Sm_(1-2x)Ba_xB_6(x=0.1,0 2,0.3)多晶块体,系统研究EuBa掺杂SmB_6对其结构、力学性能与电学特性的影响。结果表明,BCTRHP制备的Sm_(1-2x)Eu_xBa_xB_6呈CsC1型简单立方单相结构,晶格常数随EuBa掺杂量的增加而增大,贡献于力学性能的提高和电阻率的下降。热电子发射性能结果表明,EuBa掺杂能够改善SmB_6阴极材料的发射特性,在测试温度1773 K,外加电压1 kV条件下,Sm_(0.4)Eu_(0.3)Ba_(0.3)B_6阴极的发射电流密度达到35.1 mA·cm~(-2),零场电流密度达到21.4 mA·cm~(-2),在1523~1773 K其平均有效功函数为3.6 eV,其固有的高电阻率可作为"直热式"阴极简化热子结构,具有很大的应用前景。     

低温烧结孔隙度可控多孔钨

多孔钨作高电流密度阴极是钨的重要应用之一,它的多孔骨架是储备式阴极至关重要的部分.骨架中要浸渍电子发射化合物,这种化合物每从表面发射一次以后应立即有新的材料通过开孔孔道喂入表面孔隙,这就要求孔隙度十分均匀.     

Gd掺杂CeB_6基阴极材料的制备及性能

以CeB_6和GdB_6粉末为原料,采用放电等离子烧结技术(SPS)制备了高致密的多元稀土六硼化物Gd_xCe_(1-x)B_6(x=0.0~1.0)多晶块体。系统研究了Gd掺杂对Gd_xCe_(1-x)B_6多晶块体的物相组成、力学性能、电阻率及热发射性能的影响。研究结果表明,在烧结温度为1550℃,烧结压强为50 MPa,保温5 min的工艺条件下,可获得高致密的Gd_xCe_(1-x)B_6单相块体材料。烧结块体的维氏硬度可达24.02 GPa。热电子发射性能测试结果表明,适量的Gd掺杂可以显著提高电子发射性能,其中Gd_(0.1)Ce_(0.9)B_6成分块体具有最佳的热电子发射性能,在1600℃,4 kV外加电压条件下,发射电流密度达到101.57 A·cm~(-2),零场电流密度达到21.94 A·cm~(-2),平均有效逸出功为2.34 eV,优于同一条件下GdB_6和CeB_6块体的热发射性能。     

阴极组件钎焊用RuB合金钎料研制

阴极组件是微波器件的心脏部件,其连接技术水平对其性能和寿命具有极其重要的影响.根据Ru-B二元相图,设计了RuB合金钎料的化学成分,并进行了RuB合金钎料的制备、熔化温度及钎焊工艺等性能试验研究.结果表明:试验研究的RuB合金钎料的熔化温度为1 390～1 430℃;在母材W,Mo上的润湿性、铺展性能好,能完全润湿母材...     

Y2O3含量对Y-Gd-Hf-O直热式压制阴极发射性能的研究

为了提高Y-Gd-Hf-O压制式高温阴极的热发射性能,制备了Y2O3/HfO2摩尔比不同的S2O3掺杂Y-Gd-Hf-O直热式压制阴极。测试结果显示,当比值为5/2时,热发射能力最好,1500 ℃下发射电流为2.79 A/cm2。阴极支取直流发射电流密度1.0 A/cm2,在1500 ℃的工作温度下,已经稳定工作了1320 h,并在该温度下经过696 h的10 W连续电子轰击后,发射电流仍保持为初始值的86%,表现出良好的耐电子轰击能力。XPS结合深度刻蚀表明,发射活性层主要集中在距表面50 nm深度范围内。表层SEM、EDS分析表明,阴极经过激活、老炼,活性物质粒径变大,Y/Hf原子比低于初始值,且随着Y2O3含量的提高,阴极表层n型半导体Y2O3-x的含量相应地增加,对改善阴极表面的导电性、降低逸出功和提高阴极的热发射性能有促进作用     

过热度和电流密度对半石墨质阴极低温电解膨胀性能的影响

采用改进型阴极电解膨胀率测试仪,研究低温电解质[K_3AlF_6/Na_3AlF_6]-AlF_3-Al_2O_3中电流密度和过热度对半石墨质阴极电解膨胀性能的影响,并对阴极的电解膨胀性能进行数值化表征.结果表明:金属K和Na由表及里渗透进入阴极内部;随着过热度和电流密度的增大,阴极电解膨胀率均呈增大趋势;当电解质过热度由10 ℃升高至50 ℃时,阴极电解膨胀率由1.41%增大至2.10%;随电流密度的增大阴极电解膨胀率呈现出不同的增幅;当电流密度小于0.4 A/cm~2或大于0.7 A/cm~2时,阴极电解膨胀率均明显增大;而当电流密度在0.4 A/cm~2到0.7 A/cm~2之间变化时,阴极电解膨胀率相对恒定、增幅最小;数学模型中引入的参数可用于表征阴极的电解膨胀及低温电解质中阴极抗K和Na渗透性能;低温电解时,降低熔体过热度、选择合适的阴极电流密度均可减小金属K和Na对阴极的破坏作用.     

氧化物颗粒尺寸对Mo-La_2O_3阴极电子发射及真空电弧特性的影响(英文)

采用高能球磨及热压烧结工艺制备了Mo-4%(质量分数,下同)La2O3纳米复合的阴极材料,其中La2O3的颗粒尺寸小于100 nm;作为比较,商业W-4%Th O2阴极材料中的Th O2颗粒尺寸为1~2μm。Mo-La2O3纳米阴极材料的平均真空起始电场强度为2.97×107V/m,比商业W-Th O2阴极材料低62.7%。纳米复合的Mo-La2O3阴极材料具有优异的电子发射性能,其电子发射点的分布面积和密度明显大于商业W-Th O2阴极材料。氧化物的颗粒尺寸对于阴极材料的电子发射性能以及真空电弧特性有显著的影响。随着La2O3颗粒尺寸的减小,Mo-La2O3阴极材料的电子发射性能提高。当La2O3的颗粒尺寸减小到小于100 nm时,Mo-La2O3阴极材料的电子发射面积和能力显著增加。纳米复合Mo-La2O3阴极材料电子发射性能的增强归因于在相界面上形成了高的内电场和空间电荷区。     

6T51高频加热电子管用碳化La2O3—Mo阴极的研究

研究了应用于6T51发射管中的碳化La2O3-Mo阴极的制作工艺及电子发射性能，在碳化钍钨阴极的实践基础上，实现了La2O3-Mo阴极的碳化以及碳化La2O3-Mo阴极6T51管的去气和阴极激活。对比碳化钍钨阴极，分析了碳化La2O3-Mo阴极6T51管的发射能力，认为目前碳化La2O3-Mo阴极研究的发射量最高水平只达到钝钨阴极的下限值，还不具备取代碳化Th-W阴极的条件，由于碳化Th-W阴极6T51管设计时所选取的阴极发射能力富余量相当大，经过严格的去气，老练处理，碳化La2O3-Mo阴极基本上满足6T51测试的要求，但其发射稳定性不好，发射寿命也不容易掌握，论述了La元素消耗或碳化层消耗是两个影响碳化La2O3-Mo阴极发射稳定性的因素。     

激光镀锆/钪钡铝酸盐复合薄膜钪型阴极的研究

钪型阴极具有优异的电子发射潜力,但同时也存在着发射均匀性和重复性差等共性问题。本文提出采用脉冲激光镀膜技术在浸渍钪型阴极表面沉积锆/高活性钪钡铝酸盐复合叠层薄膜,以实现对其性能的改进。实验完成了阴极表面膜层的制备,阴极二极管电子发射性能测试,阴极表面光/热发射电子显微镜观察,以及激活阴极表面成分及其深度方向分布的俄歇电子显微镜分析。研究结果表明,覆膜钪型阴极激活后,其表面Ba、Sc含量提升,获得了约110 ~ 130 nm厚的活性层,阴极展现出良好的发射性能;同时,阴极的表面发射均匀性获得明显提升。     

封接温度对双银Low-e真空平板玻璃膜层力学性能的影响

通过高温封接工艺制备了双银Low-e真空平板玻璃,采用场发射扫描电镜观察不同封接温度下的试样膜层表面及断面微观形貌,并利用纳米压痕仪测试各试样力学性能以及各试样的临界载荷。结果表明,适当的封接温度可提高Low-e膜层的致密度,优化双银Low-e膜层的弹性模量、纳米硬度及膜层与玻璃基的结合性能,480℃下膜层的弹性模量、纳米硬度及临界载荷的综合性能较好;随封接温度升高,膜层的蠕变应力指数增大,超过500℃,该值增幅增大。     

高压涡轮导向叶片组件真空钎焊

根据某航空发动机高压涡轮导向叶片组件的材料及使用条件,采用Co-Ni-Cr钎料对叶片材料DZ40M和GH605开展了钎料性能试验、钎焊接头性能试验、钎焊热循环对DZ40M合金高温性能的影响试验,并根据前期基础试验结果对高压涡轮导向叶片真空钎焊工艺进行了跟踪研究。试验结果表明,Co-Ni-Cr钎料对DZ40M合金和GH605合金具有良好的钎焊性能,钎焊接头的高温性能满足使用叶片组件使用要求,所确定的高压导向叶片组件的钎焊工艺路线能够满足组件的钎焊生产,钎焊质量稳定并且合格交付。