[发明专利]一种热阴极用钨基体及其制备方法

权利要求书

1.一种热阴极用钨基体的制备方法，包括以下步骤：

（1）湿法分级：对原料钨或钨合金粉进行湿法离心式或溢流式分级；

（2）真空除气：将湿法分级并干燥后的钨或钨合金粉进行高真空加热除气净化；

（3）过筛：将真空除气后的钨或钨合金粉进行过筛处理；

（4）压制：将过筛后的钨或钨合金粉装入软胶模内进行冷等静压，所述的冷等静压的压力为150~250MPa；

（5）复合烧结：将冷等静压的钨或钨合金压坯进行低温氢气预烧结和高温真空烧结，所述的低温氢气预烧结和高温真空烧结的中间气氛直接转换并在同一炉次内完成；

（6）热等静压改性：将得到的多孔钨或钨合金骨架进行热等静压复压复烧；

（7）全致密渗铜：将得到的钨或钨合金多孔体绑缚铜源，在高纯氢气气氛下通过高温区；

（8）机加工：将得到的含铜钨或钨合金基体进行机加工；

（9）去铜：将加工后的阴极基体进行去铜处理，最终得到热阴极用钨或钨合金基体。

2.根据权利要求1所述的热阴极用钨基体的制备方法，其特征在于：采用0.5~4μm的钨或钨合金粉为原料，所述的钨合金为钨铱、钨锇或钨铼合金；分级后钨或钨合金粉的激光粒度跨度不大于1.4。

3.根据权利要求1所述的热阴极用钨基体的制备方法，其特征在于：湿法分级后的钨或钨合金粉在50~100℃下干燥；高真空加热除气净化过程中，真空度优于5×10^-3Pa，温度为400~600℃，保温0.5~10h；过筛处理时，筛网为100~200目。

4.根据权利要求1所述的热阴极用钨基体的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，所述的冷等静压的压制时间为1~20min；所述的软胶模外以刚性套进行固定限位。

5.根据权利要求1所述的热阴极用钨基体的制备方法，其特征在于：所述的低温氢气预烧结采用高纯氢气，温度为800~1200℃，烧结时间为60~120min；所述的高温真空烧结的真空度不低于5×10^-3Pa，温度为1700~2100℃，烧结时间为10~60min。

6.根据权利要求1所述的热阴极用钨基体的制备方法，其特征在于：所述的热等静压复压复烧的温度为1300~1600℃，压力为100~200MPa，保温时间为1~4h。

7.根据权利要求1所述的热阴极用钨基体的制备方法，其特征在于：所述的铜源为铜丝或铜箔；钨或钨合金多孔体在高纯氢气气氛下以0.5~10mm/min的速度缓慢推舟，高温区温度为1300~1500℃，高温区长度为多孔体长度的1/3~1/10。

8.根据权利要求1所述的热阴极用钨基体的制备方法，其特征在于：对得到的阴极基体进行机加工，阴极发射面的钨铜端面加工精度优于0.8μm，非发射面的圆周面及端面加工精度优于1.6μm。

9.一种热阴极用钨基体，其特征在于：采用权利要求1-8中任一项所述的方法制备，所述的钨基体的总孔隙度为13~22%，平均孔径为0.2~1.5μm，闭孔率＜0.5%，骨架抗拉强度为150~300MPa。