[发明专利]一种磁控管阴极线圈用钴钍钨合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种磁控管阴极线圈用钴钍钨合金材料及其制备方法，由如下重量百分比的组分组成：Co 0.005～0.04％，Th 0.5～4.0％，余量为W和不可避免的杂质，其制备方法包括在蓝钨掺杂硝酸钍的同时再加入钴盐，通过钴元素细化晶粒功能来改善碳化后磁控管阴极线圈的抗震性能。本发明在正常制造磁控管阴极线圈用钍钨丝的制造步骤中，在掺杂工序另外加入钴盐溶液，通过掺杂和混粉使钴元素分散到钨基体内，使氧化钍颗粒更细小、弥散分布更均匀，起到细化晶粒作用，提升阴极线圈碳化后强度、降低脆性、改善抗震性能。

技术领域

本发明属于磁控管阴极线圈制备技术领域，具体涉及一种磁控管阴极线圈用钴钍钨合金材料及其制备方法。

背景技术

现在制造磁控管阴极的材料是使用1％ThO2的普通钍钨白丝，采用这种材料制作磁控管阴极的碳化过程中钍钨线圈材料会因为碳化温度较高而出现粗大晶粒组织，这种粗大晶粒组织会造成钍钨线圈容易断丝，造成整个磁控管无法正常使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种磁控管阴极线圈用钴钍钨合金材料。

本发明的另一目的在于提供上述磁控管阴极线圈用钴钍钨合金材料的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种磁控管阴极线圈用钴钍钨合金材料，由如下重量百分比的组分组成：Co0.005～0.04％，Th 0.5～4.0％，余量为W和不可避免的杂质，其制备方法包括在蓝钨掺杂硝酸钍的同时再加入钴盐，通过钴元素细化晶粒功能来改善碳化后磁控管阴极线圈的抗震性能。

上述磁控管阴极线圈用钴钍钨合金材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)掺杂：按所述重量百分比称取蓝钨、硝酸钍和钴盐，在掺杂锅内加入蓝钨和硝酸钍掺杂的同时，加入钴盐，通过固液混合搅拌，然后在150-200℃温度下烘干6-8h；

(2)还原：将步骤(1)所得的物料置于还原炉中，采用620-980℃、90-120min的四段控温工艺进行还原，获得钴钍钨合金粉末，还原气氛为氢气气氛，氢气的流量为10-35m³/h，氢气的纯度为93-97％；

(3)粉末压制：将上述钴钍钨合金粉末置于混料机内，进行0.5-1.5h且14-16rpm的翻滚，获得粒度为2-5μm、松散、干燥且均匀的粉末，再将该粉末均匀装入软膜中，采用130-160Mpa进行液等静压80-100s，获得第一钴钍钨合金条；

(4)烧结：将上述第一钴钍钨合金条送入预烧结炉中，用1100-1400℃烧结20-40min，再放入垂熔机中夹住两端于2400-2700℃进行垂熔烧结40-60min，得到密度为17.0-19.0g/cm³、直径为12-30mm的第二钴钍钨合金条；

(5)压力加工：用旋锤机将上述第二钴钍钨合金条经过多道次旋锻加工至3.3-3.7mm，再送入拉丝机内进行串联拉丝，得到直径为0.52-0.55mm的钴钍钨合金黑丝；

(6)清洗：将上述钴钍钨合金黑丝电解抛光至0.46-0.50mm的钴钍钨合金白丝，即所述磁控管阴极线圈用钴钍钨合金材料。

在本发明的一个优选实施方案中，所述四段控温工艺中的温度依次为620-680℃、720-780℃、820-880℃和920-980℃，时间依次为90-10min、90-100min、100-110min和100-120min。

进一步优选的，所述四段控温工艺中的温度依次为650℃、750℃、850℃和950℃，时间依次为90min、90min、100min和120min。

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(5)中，用旋锤机将所述第二钴钍钨合金条经过多道次旋锻加工至3.3-3.7mm。