[发明专利]一种微波炉磁控管镧钨阴极及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及微波炉磁控管技术领域，更具体的是涉及一种微波炉磁控管阴极。

背景技术

微波炉磁控管的阴极即电子的发射体，又是相互作用空间的一个组成部分。阴极的性能对磁控管的工作特性和寿命影响极大，被视为磁控管的心脏。人们为了提高阴极的电子发射功能，在纯钨的材料中添加了钍元素，但这种合金系统所制成的阴极产品存在着室温脆性和高温脆性的先天性缺陷，至今未能解决。导致磁控管阴极在生产、运输及使用过程中发生不可控制的断裂，导致磁控管失效。严重影响了产品的可靠性，增加了制造成本。此外，钍是放射性元素，以钍作为主要添加原料，在冶炼、生产、运输和使用过程中，对环境产生污染，所制成的最终产品对接触者的人体健康也存在潜在的不利影响，而且钍的半衰期为1.39×10 10年，也难以回收，其报废产品对环境构成污染威胁，如此同时中国目前承担了世界100%的微波炉用磁控管生产，钍作为极其重要的稀土战略资源，可用于清洁能源核电制造，因此，从资源的合理使用角度考虑，在微波炉中，提供一种能替代现有的含钍磁控管钨阴极已成为本领域的重要研究课题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种不仅产品性能好，寿命长，生产成本低，而且无辐射的微波炉磁控管镧钨阴极。

本发明的另一目的还在于提供一种上述微波炉磁控管镧钨阴极的制备工艺。

本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种微波炉磁控管镧钨阴极，其特征在于，它的成份按重量百分比算包括镧0.4-2%，钨余量。

所述部分钨还可以由铼代替，其中铼为0.05-2%。

作为上述方案的进一步说明：所述微波炉磁控管镧钨阴极的成份（按重量百分比算）优选铼0.06-1.2%，镧0.6-1%，钨余量。

所述微波炉磁控管镧钨阴极为弹簧状结构，其外径为2-4mm，线径为0.3-0.5mm。

一种微波炉磁控管镧钨阴极的制备工艺，其特征在于，它包括如下步骤：

a、混料，按重量百分比计，铼0.05-2%、镧0.4-2%加入铼镧液与仲钨酸铵，混合成铼镧钨混合液；

b、第一次氢还原，采用程序升温的方式在400-900℃分阶段保持，每个阶段保持8-15min；

c、第二次氢还原，采用程序升温的方式在600-1100℃分阶段保持，每个阶段保持8-15min，制得铼镧钨合金粉；

d、压坯、二次垂熔，在2000-2700℃分阶段保持10-20 min；

e、锻打后冷却，用氧化铝保温，使合金材料慢慢冷却；

f、拉拔，采用长炉，分3个温期，第一期480-550℃，第二期900-1000℃，第三期700-800℃，加热采用从低温到高温再降温的抛物线过程控制；

g、电解、切断、氢氧化钠清洁定型。

在所述步骤a中，采用湿法及雾化法使铼镧液与仲钨酸铵混合。

在所述步骤b中，优选采用程序升温的方式在400℃、600℃、800℃分别保持10min。

在所述步骤c中，优选采用程序升温的方式在600℃、800℃、1000℃分别保持10min。

在所述二次垂熔过程中，优选在2000℃和2600℃分别保持15min。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

1、本发明通过铼的添加有效的改善了产品的脆性和高温性能，增强了产品的塑性，同时，用镧替代了现有技术中的成份钍，不仅增强了导电性能，还使长期以来磁控管阴极存在辐射的问题得到解决，工作性能发射能力的增强，其工作温度由原来的1700℃降低到1300℃，与现有技术相比工作性能提高了30%以上。

2、本发明通过对工艺技术的开发，使得合金材料的杂质含量降低至50ppm（普通的钍钨阴极杂质含量为100ppm以上），同时大幅度降低金属内应力和组织应力，提高了材料的强度和塑性。

具体实施方式

实施例1

本发明一种微波炉磁控管镧钨阴极，它的成份按重量百分比算包括镧分别为0.4%、1%、2%，钨余量；微波炉磁控管镧钨阴极为弹簧状结构，其外径为2-4mm，线径为0.3-0.5mm。

实施例2

    本发明的微波炉磁控管镧钨阴极的成份按重量百分比算包括铼0.09%，镧0.8%，钨余量。

微波炉磁控管镧钨阴极的制备工艺，它包括如下步骤：

a、混料，按所述比例加入铼镧液与仲钨酸铵，采用大比例湿法及雾化法使铼镧液与仲钨酸铵混合成铼镧钨混合液；