陰極作為電真空器件的電子發射源，其研究和發展的方向及水準在很大程度上影響著電真空器件甚至武器裝備系統的發展水準。

 

現代儲備式陰極是時下陰極研究的重點之一。其常見結構通常由以下三個部分組成：多孔鎢基、發射物質和熱子組件。 其中多孔鎢基是整個陰極的“骨架”和發射物質的載體。從熱陰極發展歷程可以看出，多孔鎢基的出現是熱陰極不斷追求高發射電流密度和高可靠性的結果。多孔鎢基體的性能，尤其是孔隙結構和孔隙分佈將直接影響陰極的發射大小、蒸發率高低、發射均勻性和壽命。實際生產中，陰極要求基體能夠有24-26%的分佈均勻的孔度。多孔鎢基的工藝主要包括壓制成型工藝和燒結工藝，工藝的發展依賴於粉末冶金工藝水準的進展，同時受基體粉末性能的影響。如果通過工藝控制能夠對基體的孔隙度和孔隙分佈進行合理控制，則將對陰極的研究起到積極的作用。

 

球形鎢粉具有形狀規則、均勻性好且流動性佳的優點。這些優點特別適合採用自動填料的自動填料的自動壓機進行壓制，而且能夠得到孔隙大小適合且分佈均勻的多孔鎢基，與常規鎢粉相比有著不可小視的優勢。使用球形鎢粉製備陰極的過程中，初始孔度和壓制壓力的關係基本符合Heckel’s Law。燒結工藝方面，球形鎢粉有其顯著特點。隨著燒結溫度的升高及燒結保溫時間的降低，基體的孔度呈下降趨勢。通過實驗結果，分別得到了陰極基體平均孔度與燒結溫度及燒結保溫時間之間的數學關係。可以通過對粉末壓制燒結工藝的控制，得到孔度為26%左右的較為理想的陰極基體。陰極的脈衝發射測試結果顯示，在1050℃，採用球形鎢粉製備的陰極基體能夠得到20.46A/cm²的拐點電流密度。完全可以滿足目前工程應用的需要。