高性能浸渍型阴极材料研究进展

阴极是微波管的心脏,阴极材料的研究受到国内外的高度重视.介绍了大电流密度阴极基体材料、发射电子材料及表面覆膜材料研究状况,详细地讨论了阴极的发射机理.     

含钪大电流密度氧化物阴极工作机理研究

通过试制含钪氧化物阴极得到了一些有意义的实验结果。基金属上支取电流区域与不支取电流区域的形貌及成分有很大差异 ,含钪氧化物阴极与普通氧化物阴极涂层蒸发物中Ba与Sr的比值差别很大 ,在加速寿命实验中 ,支取大电流密度情况下 ,含钪氧化物阴极表现出明显优势。本文在实验的基础上 ,讨论了含钪氧化物阴极可以提供大密度电流的工作机理 ,认为阴极涂层中较强的电场使涂层活性大大增强 ,导电率大大提高 ,阴极涂层Ba的蒸发率低也是这类阴极长寿命的原因之一。     

含钪大电流密度氧化物阴极工作机理研究

通过试制含钪氧化物阴极得到了一些有意义的实验结果。基金属上支取电流区域与不支取电流区域的形貌及成分有很大差异，含钪氧化物阴极与普通氧化物阴极涂层蒸发物中Ｂａ与Ｓｒ的比值差别很大，在加速寿命实验中，支取大电流密度情况下，含钪氧化物阴极表现出明显优势。本在实验的基础上，讨论了含钪氧化物阴极可以提供大密度电流的工作原理，认为阴极涂层中较强的电场使涂层活性大套增强，导电率大大提高，阴极涂层Ｂａ的蒸发率低     

用于CRT的氧化钪分散型阴极的实验研究

介绍分散型氧化钪阴极的实验研究。涂层材料为三元碳酸盐中分散约10％的Ba3Sc4O9。在BPF枪中，支取jk=1A／cm2的2000h寿命试验表明，新型阴极发射电流跌落≤15％，而普通氧化物阴极，在同样条件下，电流跌落＞30％。文中还提出CRT电子枪中阴极负载的估算方法，并讨论了Sc2O3在阴极中的作用机理。     

锌酸盐体系Zn-Fe合金电镀阴极电流效率的研究

对碱性锌酸盐体系电镀Zn-Fe合金阴极电流效率的影响因素进行了系统的研究,并分析了镀层中铁原子的引入对Zn-Fe合金电镀阴极电流效率的影响原因及合金镀层中铁含量与阴极电流效率的关系,以期通过控制镀液组成及工艺条件在一定程度上提高阴极电流效率.增加电镀液中锌铁离子总摩尔浓度,提高镀液中锌铁离子摩尔比,降低铁离子浓度,适当控制阴极电流密度,升高镀液温度均可提高锌铁合金电沉积的阴极电流效率.添加剂ZFA的加入使Zn-Fe合金电镀的阴极电流效率降低.合金镀层中引入Fe明显降低了电沉积的阴极电流效率,镀层中的Fe含量从0升高至0.73%,合金电沉积的阴极电流效率却从79.48%降低至68.23%.这是由于碱性溶液中,氢气在金属Fe上析出的过电势明显小于在金属Zn上的过电势,使析氢容易进行引起的.     

用于CRT的氧化钪分散型阴极的实验研究

介绍分散型氧化钪阴极的实验研究，涂层材料为三元碳酸盐中分散约１０％的Ｂａ３Ｓｃ４Ｏ３。在ＢＰＦ枪中，支取ＪＫ＝１、Ａ／ｃｍ＾２的２０００ｈ寿命试验表明，新型阴极发射电流跌落≤１５％，而普通氧化物阴极，在同样条件下，电流跌落〉３０％。文中还提出了ＣＲＴ电子枪中阴极负载的估算方法，并讨论了Ｓｃ２Ｏ３在阴极中的作用机理。     

激光蒸发薄膜钪系阴极的研究

利用现代激光蒸发薄膜沉积技术，完成了Ｓｃ２Ｏ３＋Ｗ薄膜的沉积实验研究，并应用于薄膜型钪系阴极的研制。初步实验表明，这一方法具有稳定、易控、省时、省料和工艺重复性好的优点。所研制的阴极显示了优异的发射性能和良好的激活与耐高温特性。     

激光蒸发薄膜钪系阴极的研究

利用现代激光蒸发薄膜沉积技术，完成了Sc2O3＋W薄膜的沉积实验研究，并应用于薄膜型钪系阴极的研制。初步实验表明，这一方法具有稳定、易控、省时、省料和工艺重复性好的优点。所研制的阴极显示了优异的发射性能和良好的激活与耐高温特性。     

氧化钪掺杂、亚微米结构多孔钨基扩散阴极的研究

为了改进氧化钪的分布均匀性及提高阴极表面氧化钪的扩散补充能力,作者在前期研究的基础上,分别采用液固掺杂和液液掺杂的方法制备了Sc2O3掺杂W粉基材,研究了利用这种W粉制作多孔钨基体的工艺技术和多孔体的微观结构.研究表明在改进压制、烧结技术的基础上,可以获得具有适当孔度的亚微米结构多孔基体.氧化钪在基体中的分布得到进一步改进.在这种基体中铝酸盐的浸渍率可以达到常规浸渍阴极的要求.发射试验结果表明,阴极具有很高的发射水平.研究还证实多孔体的结构越趋细微,越有利于阴极的发射均匀性和耐离子轰击的性能的改善.     

缺位型强电流铁电阴极材料的研究

采用一种新型的缺位型铁电陶瓷作为阴极材料 ,获得了 1 87A/cm2 的强电流发射密度。通过缺位型与非缺位型材料的发射电流的对比 ,从理论上分析了缺位对于电子发射的影响 ,从材料学角度出发 ,总结出提高发射电流密度的三种有效方法 :即增强阴极表面半导体性 ,增大内偏置电场和增大材料的介电常数     

浸渍阴极的真空预处理技术

本文总结了用于真空微波电子器件的浸渍阴极的蒸发规律,通过分析提出了浸渍阴极预处理工艺,建立了超高真空装置.在超高真空环境下,将浸渍阴极灯丝加热,使阴极温度升高到1100～1200℃,保持1～200h(温度和时间依不同微波管型而定).预处理工艺解决了浸渍阴极发射与蒸发的矛盾,现已建立数十台、几十个工位的浸渍阴极预处理设备...     

基于镀镍中间层的铜基轴瓦用锡基浸渍合金研究

针对传统搪锡轴瓦结合强度低的难题,设计开发了Sn-Ag-Cu-Ni浸渍合金钎料,采用预先镀镍、搪锡基浸渍合金的工艺提高结合强度。研究结果表明:Sn-Ag-Cu-Ni浸渍合金钎料钎焊Ni板接头的强度最高,达到58.4 MPa,满足高速重载轴瓦对结合强度(不低于55 MPa)的技术要求;纯锡钎焊铜基接头的结合强度较低,主要原因是界面处形成了脆性较大的Cu_6Sn_5相,在热疲劳循环试验过程中,Cu_6Sn_5相不断长大、粗化,最后整个钎缝区域均转变为Cu_6Sn_5相,形成了贯穿型裂纹,接头强度急剧下降;与传统纯锡浸渍铜基体工艺相比,采用预先镀镍、搪锡基浸渍合金技术减少了脆性Cu_6Sn_5相的形成,对轴瓦铜基体界面起到了强韧化的作用。     

硫酸阳极氧化槽中阴极的改进

硫酸阳极氧化用铝阴极替代铅阴极可以减少压降损失1～2 V,铅电导率仅为铝的10%～15%.使用铝阴极可减少氧化槽热量的产生,节能30%.6063T6铝阴极在硫酸中(180g/L)因溶解的损失率仅1 mm/a,阴阳极面积比最佳为1:3,特殊情况可控制在1:5,阴阳极之间最小距离25 cm较为合适.     

场致发射阴极材料的研究进展

场致发射显示是一种具有良好应用前景的新型显示技术,场致发射阴极材料是场致发射显示器的核心内容.综述了近年来场致发射材料的研发热点,对金属、硅、金刚石及类金刚石薄膜、GaAs和CaN等场致发射材料的研究做了简要的归纳,同时介绍了碳纳米管、表面传导型场致发射材料及采用定向凝固技术制备的Si-TaSi2共晶自生复合场致发射材料等新型场致发射材料的研究进展,并展望了场致发射材料的研究及应用前景.     

锂离子电池NbSnSb负极材料的制备和性能

通过球磨的方法制备了锂离子电池铌锡锑三元合金负极材料。用XRD、TEM和电化学测试对材料进行了表征,用非原位XRD测试研究了材料的反应机理。所制备的铌锡锑三元合金材料颗粒粒径大小分布在2～5μm之间。在充放电电压为1.5V到0V范围内,初始可逆充电容量为568mAh/g,经过20周的循环后,充电容量保持为初始容量的59.2%。由于铌锡锑材料中非活性物质Nb的作用,在相同条件下,与锡锑二元合金负极材料相比,其贮锂容量和循环性能都有明显的提高。     

空心阴极光谱法分析铁镍基高温合金杂质

采用ＨＣＤ－Ⅰ型空心阴极光源作为发射光谱的激发光源,以一套Ｋ３镍合金基标准做工艺曲线来分析铁镍基高温合金中的微量杂质元素砷,磅、锑、铅、锡、铊和银。该方法简便快速,并上有较低的检出限,较好的准确度和精密度。     

He/Ar混合气体空心阴极放电特性的模拟研究

为了进一步揭示He/Ar混合气体中空心阴极放电机理, 利用流体模型模拟研究了He/Ar混合气体环境下空心阴极放电的放电特性, 模拟得到了电势、电子密度、He⁺和Ar⁺密度、电场强度的分布特性。本文特别对He/Ar混合气体环境下中He和Ar对新电子的产生机理, 即不同类型电离速率以及电压对电离机制的影响进行了研究。结果表明:整个放电区域分为阴极位降区和负辉区。阴极位降区内存在很强的径向电场, 较高的离子和电子密度差, 高电子平均能量。负辉区电场强度和平均电子能量很低, 电子和离子密度峰值位于负辉区。氩气的加入大大促进了放电的进行。虽然Ar原子所占比重只有5%, 但是氩气在放电过程中起着和氦气同等重要的作用。Ar的离子和亚稳态原子密度均高于He的离子和亚稳态原子密度, 同时, Ar⁺对二次电子发射影响要高于He⁺。随着电压的升高, 电子和离子密度升高, 阴极位降区径向电场强度和平均电子能量增加, 负辉区内径向电场和电子平均能量降低, 电离速率增高。氩气所参与的电离速率比重略微增加, 分步电离所占总的电离速率比重出现明显增加。     

多主元高熵合金AlFeCuCoNiCr的微观结构

依据多主元高熵合金的设计理念,采用真空电弧炉熔炼等摩尔比多主元高熵合金AlFeCuCoNiCr,研究合金的组织结构。研究发现:AlFeCuCoNiCr合金的铸态组织是典型的树枝晶,并有纳米析出相和非晶相形成;合金存在严重的成分偏析现象,铜偏聚于枝晶间;合金形成了简单的面心立方+体心立方(FCC+BCC)结构和少量金属间化合物。     

7075高强铝合金激光填丝焊接组织与力学性能研究

采用光纤激光器对4mm厚的7075铝合金进行激光填丝焊接,对焊接接头的显微组织、相结构、断口形貌、力学性能进行观察和分析。结果表明:焊缝(FZ)边缘组织为柱状枝晶组织,焊缝中心为等轴晶组织;热影响区(HAZ)保留了母材(BM)的轧制长条状形态,但晶粒有所长大。母材的相组成主要为α-Al固溶体、S-Al_2CuMg强化相和η-MgZn_2强化相,焊缝无强化相析出。焊缝区硬度值为各区中最低,热影响区显微硬度呈阶梯式增长。焊接速度为2~4m/min的接头拉伸试样均在焊缝处断裂,抗拉强度最大为母材的67.5%。接头拉伸试样均出现了颈缩现象,断口由大量的等轴状韧窝构成,为韧性断裂。