钡钨电极生产步骤

钡钨电极（BaO-W电极）是一种用于气体放电灯（如高压钠灯、金属卤化物灯）的关键电极材料，其生产步骤如下：

一、原料准备

1.钨基体：

选择高纯度（≥99.95%）的钨棒或钨丝，通过锻造、拉拔等工艺加工成所需形状（如尖端、圆柱）。

表面需经过抛光或喷砂处理，增加比表面积。

2.钡源：

通常使用氢氧化钡（Ba(OH)₂）或碳酸钡（BaCO₃）作为前驱体，需提前干燥（100-200℃）去除结晶水。

二、钡的引入工艺（浸渍法）

1.溶液配制：

将Ba(OH)₂或BaCO₃溶解于去离子水中，配制成浓度为5-15wt%的溶液。

可加入少量氨水调节pH值至8-10，促进Ba²⁺的溶解。

2.浸渍处理：

将预处理的钨基体完全浸入溶液中，在真空或加压条件下保持1-6小时，确保Ba²⁺充分渗透到钨的孔隙中。

3.干燥与分解：

取出后干燥（100-150℃），再在400-600℃下煅烧，使Ba(OH)₂分解为BaO。

三、后处理

1.还原处理：

在氢气气氛中加热至1200-1400℃，持续2-4小时，去除表面氧化层并活化BaO。

2.机械加工：

对电极进行精加工，确保尺寸精度和表面粗糙度（Ra≤0.4μm）。

3.表面改性：

通过离子注入或镀膜技术（如TiN、ZrN）提高抗熔焊性能。

四、质量检测

1.成分分析：

使用XRF或EPMA（电子探针显微分析）检测BaO含量，要求分布均匀且总量控制在5-15wt%。

2.微观结构：

SEM观察BaO在钨基体中的分布，避免团聚或裂纹。

3.性能测试：

热电子发射电流密度≥5A/cm²（1800K），抗熔焊能力满足IEC标准。

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