鎢海綿體（一）

在微波電真空器件製造技術領域，製備孔隙大小均勻一致的鎢海綿體，是實現鋇鎢陰極電流均勻發射的關鍵技術。鎢海綿體是浸漬型鋇鎢陰極的主要載體，採用粉末冶金方法製成。海綿體內的孔隙用於儲存發射物質，並同時作為提供發射物質的輸送通道。

一般認為，理想的鎢海綿體，應具有適當數量、適當形狀和尺寸、均勻彌散且無封閉(閉口孔或死孔) 的孔隙。否則，孔隙大小不一、閉孔率高、分佈不均等，將導致鎢海綿體儲存、啟動和輸運發射物質的能力下降，致使採用此鎢海綿體製備出的浸漬型陰極，難以獲得均勻的電子發射，所支取的發射電流偏小。

迄今為止，製備孔隙均勻分佈鎢海綿體存在的主要問題或難點是，市售的鎢粉原料細微性分佈很不均勻，特別是存在相當數量粒徑在2微米以下鎢粉(稱為超細鎢粉)。例如，商品標識細微性(粒徑)為5微米的鎢粉， 僅表示鎢粉中含量較多的鎢顆粒的粒徑與5微米接近，實際還含有約20～35％粒徑為0.1～2微米的鎢顆粒，也含有10～20％粒徑為7～12微米的鎢顆粒。在實際製備鎢海綿體中發現，粒徑在2微米以下鎢粉(稱為超細鎢粉)採用常規方法很難去除，而一旦這些超細鎢粉殘留在鎢海綿體中，則會造成很大的危害。

在製備鎢海綿體時，為去除市售鎢粉中的超細顆粒，一般採用以下四種方法：一是篩選法，此法是採用絲網篩對鎢粉進行篩分，由於目前最細的絲網篩為800目，其通過微粉的粒徑為15微米以下，對於2微米以下的鎢粉難以進行有效篩分；二是吹風法，此法是利用風機產生的風速將粉 末水準吹出，細微性大的落在相對較近的位置，細微性小的落在相對較遠位置，從而分選，但實際分選後的粉末中仍殘留有大量超細鎢顆粒；三是浮選法，此法是利用微粉懸浮原理將超細鎢粉顆粒予以分離，然而實際得到的粉末中同樣殘留大量的超細鎢顆粒；後兩種方法之所以難以有效去除超細鎢顆粒，原因在於粒徑在2微米以下的鎢顆粒，其比表面積很大，表面能很高，彼此間易於團聚，能夠形成直徑較大的團聚顆粒，另外這些超細鎢粉同時也會與粒徑較大的鎢顆粒形成吸附，包裹在其表面。

第四種方法是低溫燒結法或鎢粉活性降低法，此法是通過低溫燒結，使超細鎢粉利用其高活性彼此形成一定強度的連接，從而增加顆粒的細微性，之後對粉末進行粉碎和篩分。如經過處理的鎢粉中仍含有較多的超細鎢顆粒，則重複上述燒結和粉碎過程，直至超細鎢顆粒的含量達到要求。目前這一方法在俄羅斯和我國均有部分企業採用，這一方法可使鎢粉細微性分佈有明顯改善，但是其工藝複雜程度也使得制取成本居高不下。

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