專利名稱：二元稀土鉬次級(jí)發(fā)射材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
二元稀土鉬次級(jí)發(fā)射材料及其制備方法屬于稀土難熔金屬陰極材料技術(shù)領(lǐng)域。
本發(fā)明所提供的二元稀土鉬次級(jí)發(fā)射材料，其特征在于它含有La2O3和Y2O3兩種稀土氧化物，其稀土氧化物占鉬的總重量為10-40％(重量百分比)，其中，La2O3∶Y2O3＝1∶3(重量比)。
本發(fā)明所提供的二元稀土鉬次級(jí)發(fā)射材料的制備方法，其特征在于它包括以下步驟(1)在鉬的氧化物或鉬粉中，以稀土硝酸鹽水溶液形式加入一定量的二元稀土氧化物L(fēng)a2O3和Y2O3，然后在500-550℃的氫氣中處理1-5小時(shí)，所摻雜的稀土硝酸鹽分解為相應(yīng)的稀土氧化物；(2)經(jīng)過(guò)1000℃的還原處理后，得到摻雜稀土氧化物的鉬粉，然后采用粉末冶金的方法制備稀土鉬次級(jí)發(fā)射材料；(3)采用常規(guī)機(jī)加工方法制備滿足要求的筒、片狀材料。
由于在鉬中摻雜了一定量的稀土氧化物，本發(fā)明所制備出的稀土鉬次級(jí)發(fā)射材料與Ba-W陰極相比，稀土鉬陰極具有良好的機(jī)加工性能，可根據(jù)用戶要求加工成任意形狀，而Ba-W陰極因具有很高的硬度無(wú)法進(jìn)行機(jī)加工。該種材料經(jīng)過(guò)一年的保存后，重新測(cè)試其發(fā)射性能，次級(jí)發(fā)射系數(shù)不變。該稀土鉬陰極還具有可暴露大氣的優(yōu)點(diǎn)，即經(jīng)過(guò)在真空系統(tǒng)中的測(cè)試后，重新暴露于大氣中，再次測(cè)試其次級(jí)發(fā)射系數(shù)，發(fā)射性能沒有變化。
實(shí)驗(yàn)證明，采用本發(fā)明方法制備出的二元稀土鉬次級(jí)發(fā)射材料，其硬度可以滿足機(jī)加工的要求，見表1。
例2、將4.98克硝酸鑭和16.60克硝酸釔分別溶于水中，加入到113.35克粉狀MoO2中(其中La2O3占鉬的重量比為3.75％，Y2O3占鉬的重量比為11.25％)，將摻雜后的MoO2粉末在500℃、氫氣下保溫2小時(shí)以使稀土硝酸鹽分解為稀土氧化物，然后在800-1000℃的多段氫氣爐中將摻雜MoO2粉還原成摻雜La2O3和Y2O3的復(fù)合稀土鉬粉，經(jīng)壓型、燒結(jié)處理后，制成具有一定尺寸的稀土鉬棒。經(jīng)機(jī)加工后，制成φ10×1mm的稀土鉬片材。然后采用激光焊接法將稀土鉬片與鉬筒、用于加熱的金屬鎢絲焊接起來(lái)，經(jīng)過(guò)排氣、激活處理后制成稀土鉬實(shí)驗(yàn)磁控管。用標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定經(jīng)過(guò)不同激活溫度處理、在600℃下測(cè)試的次級(jí)發(fā)射系數(shù)，見圖2，其壽命實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。
例3、將6.64克硝酸鑭和22.14克硝酸釔分別溶于水中，加入到106.68克粉狀MoO2中(其中La2O3占鉬的重量比為5％，Y2O3占鉬的重量比為15％)，將摻雜后的MoO2粉末在500℃、氫氣下保溫2小時(shí)以使稀土硝酸鹽分解為稀土氧化物，然后在800-1000℃的多段氫氣爐中將摻雜MoO2粉還原成摻雜La2O3和Y2O3的復(fù)合稀土鉬粉，經(jīng)壓型、燒結(jié)處理后，制成具有一定尺寸的稀土鉬棒。經(jīng)機(jī)加工后，制成φ10×1mm的稀土鉬片材。然后采用激光焊接法將稀土鋁片與鉬筒、用于加熱的金屬鎢絲焊接起來(lái)，經(jīng)過(guò)排氣、激活處理后制成稀土鉬實(shí)驗(yàn)磁控管。用標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定經(jīng)過(guò)不同激活溫度處理、在600℃下測(cè)試的次級(jí)發(fā)射系數(shù)，見圖3，其壽命實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。
例4、將9.96克硝酸鑭和33.21克硝酸釔分別溶于水中，加入到93.35克粉狀MoO2中(其中La2O3占鉬的重量比為7.95％，Y2O3占鉬的重量比為23.85％)，將摻雜后的MoO2粉末在500℃、氫氣下保溫2小時(shí)以使稀土硝酸鹽分解為稀土氧化物，然后在800-1000℃的多段氫氣爐中將摻雜MoO2粉還原成摻雜La2O3和Y2O3的復(fù)合稀土鉬粉，經(jīng)壓型、燒結(jié)處理后，制成具有一定尺寸的稀土鉬棒。經(jīng)機(jī)加工后，制成φ10×1mm的稀土鉬片材。然后采用激光焊接法將稀土鉬片與鉬筒、用于加熱的金屬鎢絲焊接起來(lái)，經(jīng)過(guò)排氣、激活處理后制成稀土鉬實(shí)驗(yàn)磁控管。用標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定經(jīng)過(guò)不同激活溫度處理、在600℃下測(cè)試的次級(jí)發(fā)射系數(shù)，見圖4，其壽命實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。
表1維式硬度表

表2二元稀土鉬材料的次級(jí)發(fā)射壽命實(shí)驗(yàn)

權(quán)利要求
1.一種二元稀土鉬次級(jí)發(fā)射材料，其特征在于它含有La2O3和Y2O3兩種稀土氧化物，其稀土氧化物占鉬的總重量為10-40％(重量百分比)，其中，La2O3∶Y2O3＝1∶3(重量比)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二元稀土鉬次級(jí)發(fā)射材料的制備方法，其特征在于它包括以下步驟(1)在鉬的氧化物或鉬粉中，以稀土硝酸鹽水溶液形式加入一定量的二元稀土氧化物L(fēng)a2O3和Y2O3，然后在500-550℃的氫氣中處理1-5小時(shí)，所摻雜的稀土硝酸鹽分解為相應(yīng)的稀土氧化物；(2)經(jīng)過(guò)800-1000℃的還原處理后，得到摻雜稀土氧化物的鉬粉，然后采用粉末冶金的方法制備稀土鉬次級(jí)發(fā)射材料；(3)采用常規(guī)機(jī)加工方法制備滿足要求的筒、片狀材料。
全文摘要
二元稀土鉬次級(jí)發(fā)射材料及其制備方法屬于稀土難熔金屬陰極材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的二元稀土鉬次級(jí)發(fā)射材料,其特征在于:它含有La
文檔編號(hào)C22C32/00GK1360079SQ0113997
公開日2002年7月24日 申請(qǐng)日期2001年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月22日
發(fā)明者王金淑, 周美玲, 張久興, 聶祚仁, 左鐵鏞 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)