放电等离子体烧结复合稀土钼阴极的次级发射性能及组织的研究

研究了放电等离子体烧结(SPS)复合稀土氧化物的钼阴极材料的二次电子发射系数、致密化、组织、结构，对发射后的材料表面进行了微观组织观察，并与常规烧结(CIP-S)方法进行了比较。在低于常规烧结温度180℃-280℃，保温3min得到的复合稀土氧化物的钼阴极材料的晶粒明显细化，相对密度达95．6％-98．8％，因在激活发射过程中能快速在阴极表面形成高比例的稀土氧化物膜，使二次电子发射系数高于CIP—S烧结材料。但SPS烧结温度高于l600℃，晶粒将急剧长大，二次发射系数也显著下降.     

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     

热等静压

介绍了热等静压(或气体压力粘结),它是将松散的粉末或冷压毛坯包封在适当形状的全属或玻璃容器内,再装入压力容器中同时加热和加压的一种成型方法。容器内的压力介质是情性气体。高温高压的结果促使了粘结或烧结。固结试验表明:与常压和真空下的一般方法相比,这种方法可在较低温度下生产非常致密的粉末部件。通常,温度较低可更好的控制品粒度和显微结构。实验观察热等静压的特点是:1,与一般热压制不同,由于热等静压固结的粉末压坯各方受压制力(气压)均匀而使压制的粉末体非常均匀,从而导致制品性能优越。2,IMT 及其它一些实验室的实验表明:金属和陶瓷粉     

扩散阴极用多孔钨基体材料的评述

本文梳理了扩散阴极对钨基体材料孔隙特性的设计要求。以其制备为主线,介绍了钨粉预处理、钨粉成形、钨压坯烧结、多孔钨渗（去）铜、钨骨架的热等静压及深冷加工;最后总结了钨基体材料的性能表征手段。阴极用钨粉等离子球化、挤压或注射成形是未来的发展趋势;钨骨架的热等静压改性有助于高可靠和长寿命;多孔钨的深冷加工是一种可持续的先进加工方法,有望实现钨基体的短流程制造。     

SOEC阴极材料Sr_2FeMoO_(6-δ)的微观结构和性能

选用双钙钛矿结构Sr_2FeMoO6-δ作为固体氧化物电解池的阴极材料,经过压制成型和烧结制备成阴极。利用阿基米德法测定了阴极的孔隙率,结合扫描电子显微镜研究造孔剂的用量对阴极孔隙结构的影响。利用热分析仪测定了不同孔隙结构的阴极受热后热膨胀情况和热膨胀系数,研究其与电解质的热膨胀系数匹配情况。最后利用电化学工作站测试了阴极材料的电化学性能。实验结果表明,双钙钛矿结构Sr2Fe Mo O6-δ有较好地电化学性能以及与电解质LSGM热膨胀系数匹配,有望成为固体氧化物电解池阴极的理想候选材料。     

简易等静压模具

<正> 众所周知,粉末冶金生产各种复杂形状制品,长棒、管形零件,需要等静压成形。用等静压比模压在密度均匀方面有显著的优越性。压制大型金属粉末冶金制品,在没有大型等静压机情况下,利用大型压力机作等静压框架。设计简易筒体,用等静压压制大型粉末冶金零件。省去各种大型复杂金属模     

纳米级和微米级稀土氧化物掺杂W-La2O3-Y2O3-ZrO2 阴极尖端的组织和性能

使用粉末冶金法将纳米级(70–80 nm)和微米级(500–600 nm)稀土氧化物(La₂O₃,Y₂O₃)与钨粉混合,随后通过冷等静压、中频感应烧结、旋锻、拉拔等一系列工艺制备了W-1.5La₂O₃-0.1Y₂O₃-0.1ZrO₂(质量分数,%)材料。对含有纳米和微米尺寸稀土氧化物的阴极样品使用相同的焊接电流,分别进行了0.5、1、2 h的氩弧焊。结果表明,具有纳米级稀土氧化物的样品在焊接过程中表现出更高的工作稳定性,烧损同比降低了近85.4%。此外,随着工作时间的延长,阴极尖端不同区域的稀土氧化物聚集度显著增加。结合COMSOL Multiphysics温度模拟发现,第二相的扩散活化能降低了近34%。这是因为更为细小的第二相有效地控制了钨基体组织的演变,保留了大量晶界作为通道,促进了活性物质在电子发射过程中的扩散。     

复合稀土氧化物-钼-铼金属陶瓷阴极的次级发射性能

研究了复合稀土氧化物-钼-铼金属陶瓷阴极的二次电子发射系数和抗暴露大气性能,对发射后的表面进行了表面分析,并与单元、复合稀土-钼金属陶瓷阴极进行了对比.研究结果表明:加入微量铼的复合稀土氧化物-钼金属陶瓷阴极的二次电子发射系数可提高8%,其最大次级发射系数δm为2.65,且具有较好的抗暴露大气性能.     

La2O3-Mo热发射材料的研究

采用溶胶凝胶(Sol-Gel)和两步氢还原及烧结法成功制备了(2%～5%),质量分数,下同)La2O3-Mo阴极粉末和烧结体,借助于XRD,SEM等手段对材料成分及微观结构进行分析.结果显示在粉末和烧结体中稀土元素La以氧化物形式存在,La2O3粒子大小为100nm,弥散分布在烧结体基体中.热发射测试结果表明1400℃时,零场发射电流达到J0=6A/cm^2.暴露大气48h后,再经过1350℃激活,发射性能得到全面恢复.     

粒度调控对钨阴极表面发射微区的影响

为了在微米尺度探究未分级钨粉、分级钨粉制备钨基体在阴极热电子发射性能上的差异,深入了解阴极表面微区电子发射过程和阴极发射机理,本文采用新型深紫外激光发射电子显微镜/热发射电子显微镜系统（DUV-PEEM/TEEM）对两种钨粉制备的阴极表面进行了光电子、热电子成像分析。结果显示,与未分级钨粉相比,分级钨粉制备钨基体的显微组织更加均匀,且闭孔率由1.44%降至0.47%;光电子+热电子联合成像精确得出两种阴极的发射均主要集中于孔隙及孔隙中的活性物质上;通过热电子图像对比及分析,分级钨粉制备阴极的热电子发射微区面积更大、分布更均匀;且在1050℃工作条件下,分级钨粉制备阴极的脉冲电流密度为30.79A/cm2,发射斜率为1.38;综合分析显示其具备更理想的本征热电子发射能力和发射均匀性,这对于了解阴极发射性能及改善热阴极制备工艺有一定的指导作用。     

La_2O_3-Mo阴极的发射机理

采用热分析、原位ＸＰＳ等方法对 Ｍｏ—Ｌａ２Ｏ３阴极中 Ｌａ的价态进行了研究,探讨了该阴极的发射机理．实验结果表明,在高温下Ｌａ２Ｏ３可以被Ｍｏ２Ｃ还原成单质Ｌａ． Ｌａ２Ｏ３－Ｍｏ阴极的发射可用原子膜机理解释：在阴极工作过程中,还原得到的 Ｌａ覆盖在Ｍｏ基体表面,降低了基体 Ｍｏ的逸出功,促进了阴极的发射根据此机理提出Ｌａ２Ｏ３－Ｍｏ电子管制备和运行工艺．使电子管的工作寿命提高到了满足实际应用要求的水平．     

热等静压粉末冶金钛的研究计划

飞机工业用热等静压钛部件的研究工作正在加速进行。美国格鲁曼宇航公司根据一项耗资二百万美元的海军计划,正在研制F-14战斗机的两个部件:内支撑杆和发动机短舱骨架。目前坩埚公司利用已取得专利权的陶瓷模法对这些部件进行热等静压压制。与常规锻造方法比较,热等静压法能把     

热等静压温度对Tc_4合金的抗张强度与塑性的影响

本文研究了热等静压温度对Tc_4合金抗张强度与塑性的影响。用H/DH粉末为原料,经850℃、950℃、1050℃热等静压后,测定了它们的抗张强度、延伸率和断面收缩率,进行了组织观察和相分析。结果表明,950℃是H/DH粉末最佳的热等静压温度,在这个温度下压制的样品,具有等轴的α+β组织,可以得到较高的强度和最佳的塑性。     

SiCf/Ti60复合材料预制体热等静压致密化过程数值模拟

采用有限元方法对SiCf/Ti60复合材料预制体的热等静压致密化过程进行了模拟研究,研究分析了预制体中先驱丝排布方式、SiC纤维的体积分数和热等静压工艺参数对复合材料预制体致密化行为的影响.结果表明,SiCf/Ti60复合材料预制体在热等静压致密化过程中呈现出4个阶段特征;先驱丝堆垛排布方式对预制体的致密化行为有一定的...     

冷等静压与热压结合制造Bi-2223电流引线

由于高温超导氧化物在低于Ｔｃ的温度下热导低,因此,高温超导电流引线引起了人们的广泛注意．Ｖ．Ｐｌｅｃｈａｃｅｋ和Ｊ．Ｈｅｊｔａｍａｎｅｋ曾报道过冷等静压（ＣＩＰ）制造的Ｂｉ－２２２３管状电流引线,其临界电流密度（Ｊｃ）在７７Ｋ下为１０００Ａ／ｃｍ２．澳大利亚学者Ｖ． Ｒｏｕｅｓｓａｃ等人采用单轴压制的方法制造了织构良好的Ｂｉ－２２２３圆片,其Ｊｃ为１０ ０００Ａ／ｃｍ２．到目前为止,管状电流引线在７７Ｋ和自场中的最高Ｊｃ超过了１０００Ａ／ｃｍ２,而采用ＣＩＰ法制造的棒状电流引线在７７Ｋ和自场中的Ｊ…     

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。     

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。     

钛合金快速结晶粉的爆炸致密化

用粉末制造制品的传统工艺是热等静压+挤压或轧制。热等静压是一个长时间的工序 ,需要有高能装置 ,会导致原始粉末晶粒明显长大 ,降低材料的机械性能和使用性能。采用烈性炸药进行致密化 ,是可以甩掉热等静压工序的一种方法。这种方法具有一系列优点 :工艺过程时间短 ( 1 0 - 5s～ 1 0 - 8s) ,可获得近似于理论密度的压块。粉末爆炸加工可形成精细结晶组织 :破碎晶粒 ,产生极大的弹性应力。与此同时 ,粉末爆炸压制制取的材料 ,很难发生再结晶过程 ,从提高热强性的观点看这是很重要的。爆炸压制使用了 BT1及 BT9合金、 Ti-Al- Nb- V系热…     

一种细晶稀土氧化物掺杂钼合金及其制备方法

本发明提供一种细晶稀土氧化物掺杂钼合金及其制备方法，以二氧化钼为原料，采用雾化法掺杂稀土氧化物，掺杂后的钼合金粉经过球磨、过筛处理后，在800℃-100℃的多段马弗炉中使用氢气进行还原处理，再将还原后的粉体在150MPa～200MPa下冷等静压压制成型，成型后的坯料在中频感应烧结炉中分段烧结，时间为16小时-24小时。烧结后的材料经过75％-97％的变形加工采用常规机加工方法制备钼合金棒材或板材等材料。本发明的钼合金，具有细小的晶粒组织，平均晶粒宽度为0．5μm～1．2μm，平均尺寸小于300n。的细小稀土氧化物均匀弥散分布在钼合金基体上，与普通粗晶钼合金相比，具有更高的强度、延展性和韧性，具有更广泛的用途。     

复合稀土钼材料次级发射性能

利用溶胶-凝胶法制备稀土氧化物掺杂钼粉,随后利用放电等离子体烧结法将该粉末制备成稀土钼金属陶瓷材料,利用SEM、DTA、电子发射性能测试等方法对样品次级电子发射性能进行研究.结果表明:稀土氧化物均匀掺杂和组织的细化有利于材料发射性能提高,但不能降低其激活温度;经过高温氢气处理,样品的真空激活温度大幅降低,发射系数提高;稀土氧化物易吸收水分和气体的特性导致后续真空激活过程中阴极表层钼氧化,而高温氢气处理消除了样品中多余的水分和气体,保持了样品中金属与氧化物的相间分布状态,这是样品在活化前后发射性能发生变化的主要原因.