[发明专利]石墨的金属化工艺及焊接方法

说明书

本发明公开了一种石墨的金属化工艺及焊接方法，涉及真空器件技术，该金属化方法，采用真空多弧离子镀技术在热解石墨基体表面沉积镀层，该焊接方法，是将热解石墨零件和需要焊接的部件放在氢气炉中焊接。本发明方法，通过对热解石墨基体表面金属化，使其可以很好的与陶瓷或其他金属进行焊接，达到气密封接，解决了封接中存在的技术难题，大大促进了微波电真空器件的发展。

技术领域

本发明涉及真空器件技术领域，是一种石墨的金属化工艺及焊接方法。

背景技术

行波管是一种微波电真空器件，具有高可靠、宽频带、高效率的特点。在电子对抗、雷达、卫星通信等领域有着广泛的应用。作为真空电子器件，多年来一直受到半导体器件的极大挑战和威胁，尤其在中小功率方面为甚。但是，在大功率、尤其是超大功率领域，真空电子器件至今仍具有极其显著的优势。

热解石墨的沉积是在高温、真空条件下进行的化学气相沉积反应，当碳氢化合物气体和稀释气体按一定的比例混合进入加热炉后，碳氢气体就会在炉内分解，分解的单原子碳沉积在石墨基体的热表面上。反应的余气由真空泵连续抽出，碳原子不断的沉积而形成一定的厚度。待炉温降至室温，由于基体收缩量远大于热解石墨，可很方便地从基体上剥离下热解石墨制品。

发明内容

本发明的目的是提供一种石墨的金属化工艺及焊接方法，以解决热解石墨材

料与陶瓷或其他金属气密封接的问题。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种热解石墨的金属化工艺方法，其包括步骤：

a)将热解石墨材料加工成具体的零件，形成基体；

b)对热解石墨基体进行表面预处理；

c)采用真空多弧离子镀技术在热解石墨基体表面沉积镀层；

d)经镀层的后期处理，得成品。

所述的热解石墨的金属化工艺方法，其所述b)步，是：

1)将热解石墨零件表面进行打磨：用500目、金相砂纸打磨后，以酒精进行超声波清洗2～4分钟，然后使用丙酮进行脱水处理，以此除掉表面的杂质及油污；

2)在真空离子镀膜罐内，真空度≤9×10-3Pa下，对热解石墨零件表面进行离子轰击，偏压1000V加1分钟，400V加1分钟；

3)然后，用Ar气清洗，负偏压350V～450V之间，时间3分钟左右；

4)再辉光清洗：用Ar气，偏压800V～1000V之间，时间3分钟左右。

所述的热解石墨的金属化工艺方法，其所述c)步，是：

1)选用高纯Cr靶材对热解石墨零件表面进行镀Cr膜沉积，沉积参数：电压150V～250V之间，时间20分钟左右；

2)再选用高纯Ni靶材在刚形成的Cr膜上沉积Ni膜，沉积参数：电压100V～200V之间，时间30～50分钟。

所述的热解石墨的金属化工艺方法，其所述d)步，是：

1)将沉积膜层后的热解石墨零件，放入氢气炉中，在氢气保护下，缓慢加热至850℃～1000℃，保温5分钟左右，然后随炉冷却；

2)出炉后，得成品；

3)将成品零件放入恒温恒湿柜中进行保存，防止氧化及污染。

所述的热解石墨的金属化工艺方法，其所述c)步，先用Cr靶材在热解石墨基体表面打底，然后用Ni靶材溅射，Cr膜和Ni膜的膜厚以作业时间长短控制，以保证与基体牢固结合以及与其它金属连接。