微波炉磁控管钍钨丝碳化秘诀

现有技术中，微波炉磁控管采用钍钨丝绕制而成。为提高磁控管发射的稳定性,要求对用钍钨丝绕成的磁控管进行碳化处理。

碳化是把已经定形且装配好的磁控管放在碳氢化合物的蒸气中，加热到2200-2500℃, 当碳氢化合物蒸气和高温的钨接触时，分解出碳和氢，碳附着在钍钨丝的表面,与钨形成碳化钨并向钨内部扩散。由于钍原子与碳化钨的结合力比钨大，碳化的钍钨丝在工作温度下，碳化钨将氧化钍还原成钍原子,从而使钍钨丝表面形成一稳定的单原子覆盖层,使之产生稳定的电子发射。

为了延长磁控管的使用寿命，用于绕制微波炉磁控管的钍钨丝及其制造方法如下：

氧化钍0.5-1.5%，钾0.0020-0.0080%，钨97%-98%。

1、制备钍钨粉末，将硝酸钍溶液、硝酸钾溶液、硅酸铝溶液与蓝钨粉在掺杂锅内固液混合烘干后，送入还原炉内还原得到含有微量钾元素的钍钨粉末，还原采用五段控温的还原工艺，五段温度分别为550℃、650℃、750℃、850℃和950℃，每段保温时间均为60-80min，装舟量为300-350g/舟，还原气氛为氢气，氢气流量为3-5m3/h，

2、高能球磨，将钍钨粉末放入含有聚氨酯内衬的球磨罐内高能球磨3-5h，球磨介质为钨球，

3、压制，采用等静压制，压制力为145-250MPa，获得单重在1.5kg-2.5kg之间的钍钨条，

4、烧结，采用直接通电垂熔烧结，烧结工艺为经2分钟电流由0A升至900A,经18分钟电流升至3100A-3500A，再经20分钟电流升至4000A-4500A，得到密度在17.5-18g/cm3之间的垂熔条。

5、旋锻，采用旋锻机，把垂熔条从17mm左右加工到直径3.3mm，在此过程中分别在垂熔条为9mm和5mm各进行一次高温退火，退火温度为2000-2300℃之间，退火速度0.5-2m/min，

6、拉丝，将旋锻成3.3mm的掺杂钍钨条进入拉丝机拉丝，采用模序为2.8-2.4 -2.0 -1.52 -1.24 -1.08- 0.93- 0.77 -0.7- 0.63 -0.57- 0.51mm，得到0.51mm的掺杂钍钨黑丝，

7、清洗，对直径0.51mm的黑丝经电解抛光至0.50mm，得到用于绕制微波炉磁控管的钍钨丝。

在实际应用中，为了提高钍钨丝性能，亦可在第一步骤中加入少量贵金属铼，掺入量约0.3-0.5%,制成钍钨铼丝，采用这种钍钨铼丝绕制的微波炉用磁控管线圈经高温碳化后，晶粒不易长大，能保持组织稳定，可保证生产完毕后包装、发货等运输流程不会出现因震动导致的脆断。

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