[发明专利]一种微波磁控管绝缘陶瓷环

说明书

本发明提出了一种微波磁控管绝缘陶瓷环，包括环形陶瓷基体和环形陶瓷基体两端的金属化层；所述金属化层的加工方法包括以下步骤：S1.助镀剂的配置；S2.高纯铝块、高纯铜块的处理；S3.预处理：将环形陶瓷基体浸泡在热助镀剂中浸泡10‑20min后取出，备用；S4.单面热浸镀铝、铜合金；S5.双面热浸镀铝、铜合金；S6.侧壁清洗；S7.电镀镍层；S8.侧壁再次清洗。本发明采用热浸镀铝铜合金与陶瓷晶相颗粒合理匹配技术，使金属化铝铜合金层在烧结时能与陶瓷体形成紧密结合，然后再在金属化铝铜合金层上电镀一层金属化镍层，从而大大提高了陶瓷金属化层的表面质量和抗拉强度，延长了磁控管的使用寿命。

技术领域

本发明涉及材料制造技术领域，具体涉及一种微波磁控管绝缘陶瓷环。

背景技术

磁控管的特点是输出的功率大，效率高，工作电压低(相对于线形注微波管来说)，体积小，重量轻，成本低。随着科技的发展，磁控管被广泛应用于电子、电力、化工等领域，作为其核心部件之一的金属化陶瓷的需求量呈逐年增长的趋势。目前，在陶瓷金属化的过程中，由于金属化粉料粒度的过细，表面能增大，粉末不易分散，影响了金属化层的平整性、一致性。而金属化粉料粒度过大，表面能降低，烧结温度提高，影响了既定温度下的烧结质量，对于金属化层与陶瓷层的结合造成不利影响。另外，现有磁控管陶瓷的壁厚一般为1.65mm，常常会出现由于磁控管内磁场产生电流过大致使陶瓷壁被击穿或产生裂痕的现象发生，影响磁控管的使用寿命。

传统的微波磁控管绝缘陶瓷环主要有真空蒸发镀膜法、真空溅射镀膜法、Mo-Mn烧结法等，然而，因液态金属在陶瓷表面的润湿角较大，不易对陶瓷形成有效润湿。具体表现为：①陶瓷内部是离子键、共价键及二者的混合所组成，金属则是由金属键所构成。二者之间难以发生反应，导致金属难以在陶瓷表面形成有效润湿。②金属不易在陶瓷表面进行有效扩散，二者难以固溶。③二者的热膨胀系数及导热率相差过大，导致金属化的过程中，二者的结合面往往存在着较大的残余应力。因此，直接将二者进行有效结合颇为困难，这些方法都不能使陶瓷的孔壁上获得均匀的金属化镀层。

发明内容

本发明的目的在于提出一种微波磁控管绝缘陶瓷环，在金属化铝铜合金层上电镀一层金属化镍层， 从而大大提高了陶瓷金属化层的表面质量和抗拉强度，且金属层均匀、细腻，同时有效提高陶瓷金属层的壁厚，避免由于磁控管内磁场产生电流过大致使陶瓷壁被击穿或产生裂痕的现象发生，延长了磁控管的使用寿命。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种微波磁控管绝缘陶瓷环，包括以下步骤：

S1. 助镀剂的配置：所述助镀剂包括NH₄Cl、NaF、K₂ZrF₆、氯化铈、氯化镧和水，将上述原料按比例混合均匀，备用；

S2. 高纯铝块、高纯铜块的处理：将高纯铝块和高纯铜块分别放入超声波发生器中，用乙醇溶液超声清洗掉表面的油脂，之后用热NaOH溶液去除表面的氧化膜，最后用去离子水洗净后放入烘箱中烘干；

S3. 预处理：将环形陶瓷基体浸泡在热助镀剂中浸泡10-20min后取出，备用；

S4. 热浸镀铝、铜合金：将步骤S3中处理后的环形陶瓷基体放入石墨导轨中，将步骤S2中清洗后的高纯铝块、高纯铜块放入石墨坩埚中，用有机硅密封胶将炉体密封，待密封胶干燥后，开始加热直至设定温度，同时通入一定流量的高纯氮气，当石墨坩埚内的铝、铜融化后，将环形陶瓷基体从导轨下方入口匀速推入导轨，环形陶瓷基体通过石墨导轨的窗口与熔融铝铜合金液接触，之后与表面附着的铝铜合金液一起匀速推出并逐渐冷却，就能在陶瓷表面得到一层均匀的3-10微米厚的铝铜合金膜；