钪钨基体钡钨热阴极发射性能研究

为获得电子发射性能优异的含钪钡热钨阴极,采用液固掺杂、掺杂钨粉还原、等静压制、高温烧结、浸渍发射物质等工艺,制备出钪钨基体钡钨热阴极。对该阴极的发射性能测试结果显示,在阴极温度分别为950℃、1050℃、1100℃时,脉冲发射电流密度分别为53.6A/cm2、65.7A/cm2、79A/cm2。分析认为,由于氧化钪均匀地覆盖在钨颗粒的表面,氧化钪与钨接触面增多,使氧化钪与钨的结合力增大,因此该阴极具有均匀性良好的热电子发射,较好的抗离子轰击能力。     

钪钨基体钡钨热阴极发射性能研究

为获得电子发射性能优异的含钪钡热钨阴极．采用液固掺杂、掺杂钨粉还原、等静压制、高温烧结、浸渍发射物质等工艺．制备出钪钨基体钡钨热阴极。对该阴极的发射性能测试结果显示,在阴极温度分别为950℃、1050℃、1100℃时,脉冲发射电流密度分别为53．6A／cm^2、65．7A／cm^2、79A／cm^2。分析认为．由于氧化钪均匀地覆盖在钨颗粒的表面,氧化钪与钨接触面增多,使氧化钪与钨的结合力增大,因此该阴极具有均匀性良好的热电子发射,较好的抗离子轰击能力．     

氧化钪掺杂钨基扩散阴极的结构、表面与发射特性的研究

以钪盐的水溶液与氧化钨液-固掺杂法制备了氧化钪掺杂钨基扩散阴极，利用扫描电镜、能谱分析仪和原位俄歇电子谱仪等现代分析技术研究了烧结体的形貌、Sc的分布及阴极的表面特性。用自行研制的微机控制全自动电子发射测量装置检测了阴极发射性能。研究表明，与Sc2O3与W机械混合制备的混合基含Sc阴极相比，采用液固掺杂法制备的阴极，Sc2O3分布均匀，阴极耐高温和抗离子轰击能力强，发射性能优异。     

“开桶即用”特高温陶瓷金属化专用钨及其复合粉的开发

本文采用钨酸铵改性一热解一氢气还原一精细加工的工艺,制备了“开桶即用”特高温陶瓷金属化专用钨及w-Y2O3复合粉。改性后钨酸铵颗粒的费氏粒度为2.5μm,较改性前减小了超过一个数量级,且颗粒呈空心薄壁球形,该结构保证了钨粉形核、长大环境的高度一致,使粒度超细且高度均匀。在此基础上制备的w-Y2O3。复合粉中,絮状、纳米尺度的Y2O3较为均匀地包覆于超细钨粉颗粒表面。专用钨及其复合粉的开发有助于提高特高温陶瓷金属化产品的质量。     

亚微米结构新型含钪扩散阴极性能的研究

本文研究具有氧化钪掺杂钨基体钪酸盐阴极的性能.为了改进氧化钪的分布均匀性及提高阴极表面钪的扩散补充能力,分别采用液固掺杂和液液掺杂的方法制备了Sc2O3掺杂W粉基材,研究了利用这种钨粉制作多孔钨基体的工艺技术和多孔体的微观结构.研究表明在改进压制、烧结技术的基础上,可以获得具有适当孔度的亚微米结构多孔基体,氧化钪在基体中的分布得到进一步改善,在这种基体中铝酸盐的浸渍率可以达到常规浸渍阴极的要求.发射试验结果表明,这种阴极在850 ℃的工作温度下空间电荷限制的电流密度超过30 A/cm2,在超过2000 h的寿命实验过程中发射仍持续上升,因而在要求高电流密度和一定寿命的微波电子管中具有光明的应用前景.研究还证实多孔体的结构越趋细微,越有利于阴极的发射均匀性和耐离子轰击的性能改善.     

铝酸盐钡钨阴极中掺氧化钙和氧化钪的作用机理

各种铝酸盐钡钨阴极的发射物质中存在着2BaOCaOAl2O3和可利用氧化钡的共同成分。氧化钙的作用在于参予组成了2BaOCaOAl2O3相成分,稳定了可利用氧化钡。在掺氧化钪的发射物质5BaO3CaO2Al2O30.6Sc2O3中,氧化钪的作用则在于它和铝酸盐中的可利用氧化钡结合为2BaOSc2O3,成为电子发射源氧化钡或钡原子的载体,它起控制和补充发射源的作用。这个机理得到实验证实。     

钨中细分散氧化铈的构成方法

由本发明的方法制取掺杂钨粉或烧结钨条，有锆、铪、镧、钇族和稀土中至少一种金属氧化物。由一种可溶性金属盐溶液和蓝色氧化钨粉刺制取混合物。混合物与起沉淀作用的氢氧化动溶液混合，在蓝色氧化钨粉上形成金属的氢氧化物沉淀。在还原气氛中加热蓝钨和氢氧化物沉淀。制取具有分散氧化物颗粒的钨粉。压制掺杂钨粉并烧结成细弥散金属氧化物的钨条。     

电子发射材料组成对Ba-W阴极性能的影响

利用TGA-DSC和XRD对阴极铝酸盐添加氧化钪(Sc2O3)前后的合成工艺、产物物相等进行了研究,对合成后铝酸盐与钨基的浸渍工艺、阴极的发射性能及蒸发速率进行了分析。结果表明:铝酸盐主晶相为Ba5CaAl4O12,添加w(Sc2O3)3%后,主晶相改变为Ba3CaAl2O7,熔点下降了48.5℃,铝酸盐的浸渍温度降低了130℃,浸渍度略有升高,保温时间缩短了0.5min。在阴极工作温度(1000～1100℃)范围之内,添加Sc2O3后制备的铝酸盐阴极直流发射密度是普通铝酸盐阴极的2倍以上;1100℃时平均蒸发速率是普通铝酸盐的61.5%,性能明显优于普通铝酸盐。     

微波电子管阴极的失效机理分析和研究

本文叙述利用 Philips SEM505型扫描电镜和能量色散谱仪(EDAX),对应用在行波管中一种新型钪酸盐阴极进行的失效研究分析;对不同规格多孔钨的微观结构及不同寿命时间的阴极作了对比观察并拍摄二次电子形貌象;同时用 X 射线特征能谱,测出阴极在不同寿命时间内,表面和孔洞中各种成分的分布。结果表明:球状钨粉比常规钨粉和市购多孔海绵钨体,其孔隙分布更均匀,孔隙的间距更大,这是影响阴极发射电流密度和均匀性的因素之一。经过充分激活、老炼后,未做寿命试验的阴极与经过不同寿命期间试验的阴极,通过这次电镜、能谱对比分析,发现阴极面盐区和孔洞中钡、钪两种活性元素的比例是不同的。寿命时间长的阴极,其表面盐区 Ba 元素小于寿命时间较短的阴极,从而解释阴极经过长期寿命实验后,发射电流密度降低的现象。     

高电流密度氧化物阴极进展

氧化物阴极直流运用的发射电流密度为0．5A／cm^2，如使用Sc2O3分配式氧化物阴极，可使发射电流密度提高到2A／cm^2，而使用Ba2Sc2O5分配式氧化物阴极则有进一步提高到3．8Am／cm^2的可能。若采用Sc2O3的钨薄膜分配式氧化物阴极，则可进一步达到4A/cm^2不掺杂物质，仅将(Ba,Sr，Ca)O制成亚微米氧化物阴极也可将电流密度从0．5A／cm^2提高到2A／cm^2。     

预烧温度对0.363BiScO3-0.637PbTiO3高温压电陶瓷性能的影响

研究了不同预烧温度对反应烧结0.363BiScO3-0.637PbTi O3陶瓷的微观结构及压电介电性能的影响。根据0.363BiScO3-0.637PbTi O3的配方,通过热失重-差热分析判断Sc2O3、Bi2O3、Pb3O4、Ti O2粉末混合物分解、化合反应点和预烧温度范围;运用XRD、SEM研究了不同预烧温度下制备陶瓷样品的微观结构;通过压电介电性能测试,确定出最佳预烧工艺条件。结果表明,最佳的预烧条件为740℃保温2 h。经1 080℃、2 h烧成陶瓷的压电常数d33=308 pC/N,机电耦合系数kp=0.437,介电常数ε3T3/ε0=1 560,介电损耗tanδ=0.021,退极化温度TD=460℃。在此工艺条件下,该陶瓷性能优良、制备重复性好,在高温压电陶瓷传感器、换能器等方面显示出实用化前景。     

Development of High Current-Density Cathodes With Scandia-Doped Tungsten Powders

The development of high current-density cathodes employing scandia-doped tungsten powders is reviewed in this paper. A matrix with a submicrometer microstructure characterized by uniformly distributed nanometer particles of scandia is believed to play a dominant role in the improved emission capability of these cathodes. Space-charge-limited current densities of over 30 A/cm² at 850 degC_b have been repeatedly obtained for many runs of cathodes fabricated from the different batches of scandia-doped tungsten powders. A lifetime of over 10000 h at 950-degC_b 2-A/cm² dc loading in a test diode has been achieved. Periodic high current-density pulse testing was also carried out during the test. The performance for both the dc and pulsed current densities remained stable. When tested at Stanford Linear Accelerator Center in a cathode life test vehicle with a Pierce gun configuration, the cathode operated for 500 h at 1170 degC _b, with a pulsed loading of 100 A/cm² and with less than 5% degradation in current density. The outstanding performance of these cathodes is attributed to a surface multilayer of Ba-Sc-O of about 100-nm thickness that uniformly covers the W grains with nanometer-size particles distributed on the growth steps. The layer is formed after proper activation by diffusion of free or ionic Sc together with Ba and O from the interior of the cathode to its surface. This highly mobile, free, or ionic Sc is liberated from constituents produced during impregnation and activation by reactions between the matrix materials and impregnants     

钨青铜Sr_xBa_(1-x)Nb_2O_6陶瓷的制备及介电性能研究

以SrCO3、BaCO3和Nb2O5为原料,采用传统固相法制备了SrxBa1-xNb2O6(SBN,x=0.49～0.56)无铅压电陶瓷。研究了SBN陶瓷组分及烧结温度对其相结构、微观形貌和介电性能的影响。结果表明,所有陶瓷组分在1380℃下烧结均可获得钨青铜结构单相。随着x值的增大,陶瓷致密化速度减慢,晶粒生长趋向均匀,介电性能提高,居里温度向低温方向移动。借助居里外斯公式证明了所有陶瓷组分均为典型的弛豫型铁电体。     

A Study of Scandia-Doped Pressed Cathodes

Scandia (Sc)-doped pressed cathodes were prepared by different methods, including mixing of scandium oxide and barium-calcium aluminates with tungsten by manual mechanical mixing, high-energy ball-milling, and liquid-liquid doping. The surface behavior of the active substance, microstructure, and emission properties of the cathodes has been studied by auger electron spectroscopy, scanning electron microscope, and an emission test apparatus. Results show that the cathodes prepared by the liquid-liquid doping method have a fine microstructure. This kind of cathode has a submicrometer semispherical tungsten grain structure with homogeneous distribution of Sc and barium-calcium aluminates which are dispersed over and among tungsten grains. The cathodes prepared by the liquid-liquid doping method exhibited good emission properties, e.g., the current density of this cathode reached 46 A/cm² at 850 ^degCb.     

LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2粉体的类共沉淀制备及性能

在含有Li+、Co2+、Ni2+、Mn2+离子的混合溶液中加入（NH4）2CO3作沉淀剂,通过一步共沉淀反应得到含有四种金属离子的混合沉淀前驱体。前驱体经烘干,研磨后在不同温度（700～1 000 ℃）及不同时间（6～24 h）条件下进行烧结,即得到LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2粉体。分别通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）及循环伏安（CV）、交流阻抗对制备粉体的微结构进行表征和对样品的电化学性能进行测试。结果表明:获得的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2粉体为-NaFeO2层状结构,颗粒分布均匀,放电比电容高,阻抗小。其中在900 ℃下烧结12 h所得的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2粉体电化学性能最优。当电压窗口在（0～1.4）Vvs.SCE、扫描速度为5 mVs-1、电解液为1 molL-1 Li2SO4溶液时,其比容量可达399.46 Fg-1;并且其阻抗也最小。     

Si掺杂对NdFeB磁粉吸波性能的影响

采用熔炼–高能球磨–微氧化–晶化热处理的工艺,按照质量比ζ(Nd:Fe:Si:B)=8.24:(86.64–x):x:4.12(x=0,1,3,7)制备了NdFeSiB磁粉,借助X射线衍射仪和网络矢量分析仪等,研究了磁粉中Si含量对其相组成和吸波性能的影响。结果发现:当x=0和x=1时,所制粉体的组成相为α-Fe和Nd2O3相;x=3时,其粉体的组成相为α-Fe、Nd2O3和FeSi3相;x=7时,其粉体的组成相为α-Fe、Nd2O3、FeSi3和NdFeSi相。当涂层厚度为1.5 mm时,随Si含量的增加,所制粉体的反射率逐渐减小,吸波带宽逐渐增大,吸收峰先向低频移动然后向高频移动。     

SHS法制备NiZnFe_2O_4预烧料的工艺研究

利用自蔓延高温合成的方法制备出纯度较高的NiZnFe2O4预烧料,并且利用XRD图谱,通过外推法及Vegard定律等分析了SHS法中保温时间及压坯相对密度对产物结构的影响。结果表明:NiZnFe2O4的标准图谱中应当去掉原有的第三条特征峰,同时添加(622)晶面上的一条特征峰;SHS合成的NiZnFe2O4预烧料中还有少量残余的Fe2O3,其在产物中的质量分数不超过4%,且随着保温时间的延长而减少;随着粉料压坯相对密度(ρr)的提高,预烧料的主相,即固溶体NiZnFe2O4中所固溶的ZnFe2O4的含量增多,且在相对密度为57%~63%时,其摩尔分数接近配方比例。