多孔钨材料及零件的研究进展

多孔金属材料是一类具有优异性能的新型材料。本文首先简述了多孔金属材料的几种常用制备方法及应用领域。然后对多孔钨材料在微波真空器件、核聚变及空间电推进技术等领域的应用进行了介绍，指出了多孔钨材料及零件制备中存在的问题，针对这些问题对多孔钨材料及零件制备工艺进行了深入研究。利用射流分级技术对钨粉进行了分级，激光粒径测试仪的分析结果表明，分级后的钨粉颗粒度分布更加集中。采用气体纯化装置对烧结用氢气中残余的水和氧进行了净化，使氢气的露点从纯化前的-50℃降到纯化后的-90℃以下，为制备出无氧化的多孔钨材料及零件提供了很好的烧结环境。利用冷等静压技术和高温烧结技术制备出多孔钨材料，压汞仪分析表明钨粉分级使多孔钨材料的比表面积增大，闭孔率大大降低，孔度更加均匀一致。采用真空浸铜的方法制备出多孔钨铜合金材料，与传统氢气浸铜方法相比，真空浸铜的浸渍率提高了4%以上。采用真空去铜法净化了多孔钨铜零件，结果表明该方法具有处理时间短、去铜彻底、对环境无污染等优点。     

浸渍阴极的真空预处理技术

本文总结了用于真空微波电子器件的浸渍阴极的蒸发规律,通过分析提出了浸渍阴极预处理工艺,建立了超高真空装置.在超高真空环境下,将浸渍阴极灯丝加热,使阴极温度升高到1100～1200℃,保持1～200h(温度和时间依不同微波管型而定).预处理工艺解决了浸渍阴极发射与蒸发的矛盾,现已建立数十台、几十个工位的浸渍阴极预处理设备...     

钡钨阴极用大电流低蒸发发射物质的研究

采用不同工艺制备了浸渍钡钨阴极用的铝酸盐(612),并对其发射性能进行了测试,结果表明,采用二氧化碳烧结的发射物质发射性能最好.利用飞行时间质谱(ToFMS)测试了真空本底、浸渍阴极蒸发物的成分.研究了阴极蒸发速率与阴极温度的关系.比较了不同工艺制备的铝酸盐(612)蒸发速率的大小.     

用于微波真空电子器件的光电阴极

为了满足高频率、小型化真空微波器件的需求,寻找合适的阴极材料和激光系统,开展了用于微波真空电子器件的光阴极研究,提出了一体化的光电阴极制备方法,通过加热具有扩散阻挡层的发射物质存储室,提供受控的光电发射层,以代替活性物质蒸发损失,从而延长阴极的使用寿命,并可以从中毒、暴露大气过程中恢复。在超高真空系统内制备了Cs3Sb光电阴极,利用连续激光器测得其量子效率为0.145%(0.53μm),在能量为0.37W的连续激光照射下,测得发射电流密度达29.2m A/cm2。光电阴极在高强度的激光作用下被损坏后,重新加热激活,光电发射可以得到一定的恢复并长时间稳定,说明这种光电阴极具有可重复激活的特点,有望成为微波真空电子器件的理想电子源。     

利用飞行时间质谱研究热阴极蒸发特性

提出了采用飞行时间质谱（ToFMS）分析阴极蒸发的成分和速率的新方法。利用ToFMS测试了真空本底、氧化物阴极、浸渍阴极、覆膜阴极等各种阴极蒸发物的成分。研究了阴极蒸发速率与阴极温度和加热时间的关系。比较了不同阴极蒸发速率的大小。实验结果表明ToFMS是一种非常快捷的研究阴极蒸发的实验手段。最后,研究了阴极各种成分离子峰强度与电离电压的关系。     

电解-电镀Ni粉对氧化物阴极性能的影响

主要介绍一种电解-电镀Ni粉对氧化物阴极性能的影响,主要包括对该Ni粉及其制备阴极Ni海绵的形貌分析,采用飞行时间质谱法测试该Ni海绵的蒸发率,并对其制备氧化物阴极的发射性能进行寿命试验。结果表明:电解-电镀Ni粉形貌呈树枝状,制备Ni海绵疏松多孔,在相同温度及测试条件下,该Ni海绵的蒸发率比普通电解Ni粉制备Ni海绵的蒸发率小,制备阴极的寿命比普通Ni海绵的寿命长2～3倍。     

钨铜合金的最新研究进展及其应用

综述了近年来国内外钨铜合金材料制备技术方面的主要进展，并介绍了最新研制成功的几种新型钨铜合金材料，如梯度钨铜材料、纳米钨铜材料等，以及钨铜合金在民用和军事工业上的主要应用，并简要地探讨了钨铜合金今后发展的主要动向和研究重点。     

浸渍阴极用铝酸盐的研究

本文主要对浸渍钡钨阴极用612(6BaO∶CaO∶2Al2O3)铝酸盐的烧结合成工艺、结构分析及性能测量进行了研究.结构分析结果发现:相同的6BaO∶CaO∶2Al2O3,在不同的烧结温度、不同的烧结环境气氛中合成的铝酸盐有多相结构和主要单相结构两种形式;性能测试结果表明:在特殊环境中合成的主要相为Ba5CaAl4O12结构的铝酸盐,除了烧结合成温度比传统低150 ℃～200 ℃外,还具有在空气中的稳定性好,用这种盐制备阴极,浸渍温度比传统低50 ℃～100 ℃,阴极发射性能好、蒸发小等优点.     

基于CVD直接生长法的碳纳米管场发射阴极

碳纳米管(CNT)场发射阴极具有启动快、分辨率高、寿命长、功耗小等优点,在多种真空电子设备与器件上,包括平板显示器、真空测量、微波管、X射线管等得到了应用。本文讨论了碳纳米管阴极的主要制备方法以及存在的问题,介绍了基于化学气相沉积法和阳极化工艺、在含催化金属基底直接制备碳纳米管冷阴极所具有强附着力特点,以及应用在X射线管等强流真空电子器件上的优势。文章介绍了在不锈钢基底直接生长CNT阴极的场发射性能,其开启电场为1.46 V/μm。与常规催化金属镀膜层上生长的CNT阴极相比,大电流发射与稳定性显著提高。金属基底阳极化工艺显著改善碳纳米管结构与场发射性能。直径2 cm的不锈钢基底上生长的CNT具有晶体性好、分布均匀等特点,场发射性能提高。在镍基底上生长的CNT阴极电流密度可以达到500 mA/cm~2以上。     

钨坩埚蒸镀金膜表面黑色颗粒的控制研究

采用钨坩埚进行电子束蒸镀金膜是微电子工艺制备电极常用工艺之一,然而在使用钨坩埚蒸发金时会有微小的黑色颗粒出现在金膜的表面,对微纳尺寸下金电极或引线的性能具有严重的影响。研究发现调整蒸镀功率和其他工艺条件,黑色颗粒数目有明显变化,随着功率的增加黑色颗粒数目先减少后增加。利用"咖啡环效应"原理,将电子束蒸发功率先升高再降低,既控制了蒸发速度,又成功减少了金膜表面的黑色颗粒,为教学实验、真空镀膜工艺和集成电路生产领域提供参考。     

离子镀用的磁偏转电子枪

一、前言 离子镀是七十年代国际上新发展起来的一项制备薄膜新技术,用它镀制的金属或合金薄膜具有耐磨、耐蚀、耐热、良润滑、色泽鲜艳和与基体结合牢固等优点,目前已广泛应用于轻工、机械、冶金、电器等工业部门。 离子镀的原理是在真空容器中充以一定压强(约10-2托)的特定气体,然后将沉积材料加热蒸发,并在被沉积零件与坩埚之间施加数千伏的直流电压,使空间气体和蒸汽电离,形成辉光放电等离子体,处于负电位的被沉积零件被等离子体包围,它们之间隔一层主要电位降落的阴极暗区,等离子体中的正离子被加速而轰击到零件表面,形成与基体材料牢固…     

去合金化制备纳米多孔铜及铜合金的最新研究进展

纳米多孔铜及铜合金能够通过去合金化法进行高效可控的制备,由于其展现出优异的物理和化学性能,并且价格低廉,有望取代纳米多孔贵金属(如多孔金等),在催化、生物传感器、能源等领域展现巨大的应用潜力。系统地总结了近5年来纳米多孔铜及铜合金在去合金化孔洞形成机理、制备工艺探索、性能表征及应用方面的一些最新研究进展。在此基础上提出纳米多孔铜及铜合金3个最有可能的研究方向。     

电子束蒸镀快速沉积铜膜研究

利用电子束蒸镀设备沉积金属薄膜是微电子领域最常见的薄膜沉积工艺之一。然而使用普通钨坩埚电子束蒸镀铜薄膜时，沉积速度非常低。这是因为熔融的铜与钨坩埚是浸润的，当提高电子枪功率时，液态铜的表面自由能随着温度的升高而降低，液态铜会沿着坩埚壁向上铺展，消耗电子束能量。为此，对钨衬埚壁进行结构优化，阻止了电子枪功率较高时液态铜的向上铺展，将铜膜的沉积速度从2?/s提高到20?/s，并对不同沉积速率制备的铜薄膜的粗糙度、均匀性、应力进行对比，验证了该方法的可行性。     

TIG电弧热丝对铜、钢堆焊的工艺研究

针对某产品铜带焊接工艺,提出了一种电弧热丝方式应用于TIG堆焊铜、钢工艺的研究。电弧热丝可有效预热低电阻率的焊接材料,如铜;传统的电阻热丝只能加热具有高电阻率的焊接材料,如钢。采用电弧热丝系统,热丝电流小于50A时即可有效预热焊丝,与电阻热丝电流400A相当。在相同焊接电流下,能够大大提高焊接熔敷速度;在相同送丝速度下,降低焊接电流,大大降低焊接设备功率。同时证明2种热丝加热方式对钢基体、铜合金的影响相同,特别是对堆焊层铜合金中泛铁量的影响相当。     

电力电容器真空干燥及压力浸渍工艺与设备的研究

传统的电力电容器的生产工艺是将芯体元件卷绕后,先在真空干燥罐内进行加热和真空干燥,然后将芯体元件压装到电容器壳内,再在另一台真空压力浸渍罐内进行真空压力浸渍.一体式的真空干燥及真空压力浸渍工艺将上述两道工艺合二为一,在同一台真空罐内进行一体式的加热、真空干燥和真空压力浸渍.本文介绍了这一工艺的研究和设备的研制.     

微波管环境下场发射阵列阴极的工作稳定性研究

场致发射阵列阴极在微波管中的应用无疑是微波真空电子器件的一场革命,但经过多年的研究和发展目前仍没有解决微波管环境下阵列阴极的工作稳定性和寿命问题.虽然国外也有一些利用这种冷阴极的行波管和预群聚速调四极管的实验,但都存在同样的寿命问题.本文对场致发射阵列阴极在微波管环境中的工作稳定性和失效机理进行了分析研究,主要原因是真空度、微波管的残余气氛、电子枪区域的高压打火和离子的回轰影响了阵列阴极的稳定性和寿命等,提出了场致发射阵列阴极在结构、发射体材料、处理工艺、整管排气封接过程等方面的改进方法,以使这种阴极能适应微波电真空器件的特殊环境.     

一种用于热阴极的高可靠热子

微波真空电子器件广泛应用于雷达、卫星通信、电子加速器等方面,热子又是微波真空电子器件中最为核心的部件之一,其性能好坏将直接影响微波源的可靠性和寿命。为了克服传统热子制备工艺的缺点,避免螺旋腿部分的钨或钨合金丝出现损伤,提供一种高可靠热子制备方法,采用高温焊料焊接技术将螺旋丝与插腿焊接在一起,从而制备出具有螺旋腿与插腿之间接触电阻小、耐震动性能好、抗热冲击性能好和可靠性高等优点的热阴极用热子。采用新方法制备的热子在1100℃高温下寿命已超过3000 h,没有出现断路现象,目前在各种微波管上使用了新方法制备的热子,没有出现一只断路。     

一种浸渍式钨酸盐阴极的制备与发射性能

本文开展了活性物质为钨酸钡锶的浸渍式钨酸盐钡钨阴极的研究,主要包括钨酸钡锶盐的合成,浸渍式钨酸钡锶阴极的制备及其发射性能的测试。实验结果表明:在1400℃空气气氛中合成了主要相为Ba_3WO_6及Ba_2SrWO_6的钨酸钡锶盐。在1800℃浸渍该钨酸盐与氢化锆的混合物成功制备了浸渍式钨酸盐阴极,阴极发射性能测试结果表明在1050℃_(br)和1000℃_(br)时直流发射电流密度分别为7.54和4.30 A/cm~2。     

恒电位极化诱发钨铜合金化学镀镍磷的研究

使用自行研制的镀液配方,研究了在钨铜合金基体上化学镀镍磷的可行性.试验通过恒电位极化诱发法在NiSO4-H2PO2-体系中实现了钨铜合金表面的化学镀镍磷.对极化过程中基材表面的化学镀诱发机理进行了探讨,通过筛选试验确定了外加恒电位的大小和极化时间,并对镀层形貌和质量进行了检测.结果表明,镀层具有较好的结合力和耐蚀性.因此在钨铜合金上进行化学镀镍磷时,恒电位极化法是一种较好的诱发方法.     

表面传导电子发射显示器件制备工艺研究

介绍了表面传导电子发射显示器件阴极基板和阳极基板的制备方法及其详细的真空封接工艺。所封接器件排气到高真空后,首先对其阴极基板进行了电形成工艺处理以形成纳米裂缝作为电子发射源,然后测试了器件的发光显示,得到了比较均匀的阵列发光。最后,针对发光显示图像从三个方面分别进行了分析,为整个器件性能的改进提供了很好的参考价值。