[发明专利]各向同性热解石墨多级降压收集极及制造方法

权利要求书

1.一种各向同性热解石墨多级降压收集极，包括电极、过渡补偿金属环、电极引线、绝缘瓷件、外套筒；其特征在于，以各向同性热解石墨材料制作电极，过渡补偿金属环上固接电极引线后，再将各向同性热解石墨电极与过渡补偿金属环、绝缘瓷件、外套筒同心套置，固接而成单级降压收集极；

电极引线由绝缘瓷件的引线孔中伸出；

将多个单级降压收集极组装固接为多级降压收集极。

2.如权利要求1所述的多级降压收集极，其特征在于，所述各向同性热解石墨电极上，焊接区域覆有厚度为5-15μm的钛层。

3.如权利要求1所述的多级降压收集极，其特征在于，所述过渡补偿金属环，为无氧铜材料加工而成，其厚度取决于收集极外径的尺寸，在0.5-2mm之间；电极引线，为镍线。

4.如权利要求1所述的多级降压收集极，其特征在于，所述绝缘瓷件，为95％、99％氧化铝或氧化铍陶瓷，绝缘瓷件的焊接面经过金属化工艺处理，并镀有镍层。

5.一种如权利要求1所述的多级降压收集极的制造方法，其特征在于，包括：

A)按设计要求制备各向同性热解石墨电极、过渡补偿金属环；

B)对各向同性热解石墨电极做金属化处理；

C)将电极引线焊接在过渡补偿金属环上；

D)对绝缘瓷件金属化、镀镍与烧氢；

E)单极组装、焊接，得单极收集极成品；

F)将多个单极收集极成品进行整体组装、焊接，得多极收集极成品。

6.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述A)，包括步骤：

a1采用高温化学气相沉积方法制备各向同性热解石墨；

a2将a1步所得的各向同性热解石墨，放入模具中冲压成型；

B)步，包括步骤：

b1用不锈钢挡卡将电极上非焊接区域遮挡起来；

b2对电极上的焊接区域进行真空离子镀钛。

7.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述C)步，是在氢炉中，用焊料丝将φ0.3-0.6mm的镍丝钎焊在过渡补偿金属环上，作为电极的引线；升、降温速率10-40℃/分钟，焊接温度高于指示焊料熔化温度10-20℃，保温1-5分钟。

8.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述E)步，包括步骤：

1)按照单极组装结构要求，将各向同性石墨电极、过渡补偿金属环、绝缘瓷件、外套筒依次装配在经过黑化处理的不锈钢模具上，在焊缝上安放φ0.4-0.6mm焊料丝；

2)再放入真空炉中，焊接温度高于指示焊料熔化温度20-40℃，升、降温速率10-20℃/分钟，保温1-5分钟，得单极收集极成品。

9.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述F)步，包括步骤：

a)按照多级降压收集极整体组装结构要求，在模具中，将多个经E)步骤焊接好的单极收集极组装成多级降压收集极；b)再放入真空炉中焊接，焊接温度高于指示焊料熔化温度10-20℃，升、降温速率10-20℃/分钟，保温1-5分钟，得多级降压收集极成品；c)检测，确定合格品。

10.如权利要求6、7、8或9所述的制造方法，其特征在于，所述钎焊焊料丝为纯Ag、Au-Cu或Ag-Cu共晶焊料；焊接真空气氛，为焊料熔化时真空压强＜3×10^-3Pa；高温，为＞2000℃。