[发明专利]高功率磁控管用直热式阴极及其制备方法

权利要求书

1.一种高功率磁控管用直热式阴极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、将金属钨粉和氧化钍粉混合倒入玛瑙钵中研磨充分，得到均匀混合的钨钍合金粉末；

b、将所述钨钍合金粉末与1.5～3wt%的硝化棉溶液均匀混合得到混合溶液，将所述混合溶液喷覆在钨丝阴极基底表面，置于红外灯下烘烤，得到表面有钨钍合金的钨丝阴极；

c、将步骤b得到的表面有钨钍合金的钨丝阴极放入高温氢气炉中烧结，在2000±50℃下保温5～10分钟，即得到表面烧结了钨钍合金层的钨丝阴极；

d、将表面烧结了钨钍合金层的钨丝阴极置于真空度优于10^-4Pa的真空中，然后充入纯度为99.999%的H₂，在1800℃±50℃下，对表面烧结了钨钍合金层的钨丝阴极进行高温去污；

e、高温去污完成之后，再次将真空度抽至优于10^-4Pa，然后充入纯度为99.99%的苯蒸气，在电流为10～20A，表面烧结了钨钍合金层的钨丝阴极温度为1900±50℃的条件下进行碳化，碳化时间为30～100秒，即制备得到高功率磁控管用直热式阴极。

2.根据权利要求1所述的高功率磁控管用直热式阴极的制备方法，其特征在于，所述步骤a中钨粉的纯度为99.9%，钨粉的平均粒径为1～3μm。

3.根据权利要求1所述的高功率磁控管用直热式阴极的制备方法，其特征在于，所述步骤a中的钨粉和氧化钍粉是按照重量比为97:3～99:1的比例混合的。

4.根据权利要求1所述的高功率磁控管用直热式阴极的制备方法，其特征在于，所述步骤a中研磨的时间为24～48小时。

5.根据权利要求1所述的高功率磁控管用直热式阴极的制备方法，其特征在于，所述步骤b中的钨钍合金粉末与硝化棉溶液是按重量比为1:(2～4)的比例混合的，混合时间为0.5～2小时。

6.根据权利要求1所述的高功率磁控管用直热式阴极的制备方法，其特征在于，所述步骤b中的烘烤时间≥1小时。

7.根据权利要求1所述的高功率磁控管用直热式阴极的制备方法，其特征在于，所述步骤c中的烧结过程为耗时1～2小时从常温线性升至2000±50℃，在2000±50℃下保温5～10分钟，从2000±50℃耗时1～4小时线性降至常温。

8.根据权利要求1所述的高功率磁控管用直热式阴极的制备方法，其特征在于，所述步骤e中碳化完成之后，阴极的工作温度从1900±50℃耗时0.5～3左右小时线性降温至常温。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的制备方法制备得到的高功率磁控管用直热式阴极。