[发明专利]一种多层耐高温复合阳极的制备方法

说明书

本发明公开了一种多层耐高温复合阳极的制备方法，该方法包括：一、根据目标产物复合阳极分别制备第一金属层、第二金属层和非金属层，并从上到下依次叠放；二、在第一金属层与第二金属层的叠放面间添加第一钎料；三、在述非金属层与添加第一钎料后的第二金属的叠放面间添加第二钎料得复合阳极预焊件；四、将复合阳极预焊件进行高温真空热压焊接，使第二金属层和非金属层间形成过渡层，再经加工得到复合阳极。本发明先加工复合阳极的各层，然后将各层依次叠放并在各层之间添加钎料进行真空热压焊接，得到复合阳极，利用各层间的高温扩散连接，使得各层界面间过渡规则，界面清晰，保证了复合阳极的耐高温性能，缩小了复合阳极的动平衡偏差。

技术领域

本发明属于阳极材料制备技术领域，具体涉及一种多层耐高温复合阳极的制备方法。

背景技术

CT机X线管工作时，阳极靶受电子轰击产生X射线的同时约98％以上的能量将转变为热能，而且热量主要集中在阳极上。这个热量分布在转动着的具有一定倾斜角度的阳极靶面上，形成一个圆环状的受热面积。由于旋转阳极在真空环境中和交变热负荷的条件下使用，在连续负载时，整个阳极靶体温度可以升得很高，X线管工作时的环境温度在1300℃以上，散热主要依靠热辐射。金属钨具有熔点高、蒸气压低、密度大、及原子序数高等优点，能保证在电子束轰击下产生大量X射线，可作为阳极材料；但是纯钨的热容量小、散热性能差。石墨具有很高的热容量和散热能力，以及极高的抗热应力能力。将W/Mo复合层与不同厚度的三高石墨连接作为一个整体，可很大程度减小阳极体积和重量，提高阳极使用寿命。

在X射线阳极制备方面，国内外对相关技术知识产权和文献发表不多，CN101290852A利用粉末冶金工艺连同石墨在高温下一次烧结成型；US4119879在钨钼层间添加稀土元素做过渡层；CN102124537A、CN103050357A、CN 104350574A均以基体材质及结构设计做为重点阐述。在难熔金属钼及钼合金与石墨连接技术方面，CN102240836B添加箔材钎料，增加石墨表面粗糙度的方法进行焊接；US2002/0085678A1、US2011/0103553A1、US2011/0103553A1、US2011/008059785B2、JP2010-140879A等国外专利中所涉及到的钼及其合金与石墨焊接方法，均以添加不同元素、不同添加形式，包括粉、箔、镀层等进行钎焊。

以上方法所得产品动平衡良品率较差，高温工作下新元素的引入势必造成产品污染、材料高温寿命降低等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种多层耐高温复合阳极的制备方法。该方法先加工复合阳极的各层，然后将各层依次叠放并在各层之间添加钎料进行真空热压焊接，最终得到复合阳极，由于复合阳极各层之间通过高温扩散连接，各层界面间过渡规则，界面清晰，保证了复合阳极的耐高温性能，避免了装粉后因压制受力不均匀产生大量不规则凹凸、锯齿、椭圆形界面，从而缩小了复合阳极的动平衡偏差，提高了复合阳极的良品率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多层耐高温复合阳极的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、根据目标产物复合阳极分别制备第一金属层、第二金属层和非金属层，并从上到下依次叠放；所述第一金属层的成分为钨或钨合金，所述第二金属层的成分为钼或钼合金，所述非金属层的成分为石墨；

步骤二、在步骤一中所述第一金属层与第二金属层的叠放面之间添加第一钎料；

步骤三、在步骤一中所述非金属层与步骤二中添加第一钎料后的第二金属的叠放面之间添加第二钎料，得到复合阳极预焊件；

步骤四、将步骤三中得到的复合阳极预焊件进行高温真空热压焊接，焊接后第二金属层和非金属层之间形成过渡层，然后经加工得到在1600℃高温除气无异常挥发的多层耐高温复合阳极。