钨电极添加稀土氧化物原因

金属钨因有熔点高、电子发射能力强和蒸汽压低的特点，而成为了热电子发射材料的优选。然而，较高的电子逸出功和电极尖端温度及容易发生晶粒长大，却导致纯钨电极弧束不稳定、起弧困难和使用寿命短，且仅能用于交流焊接。为了克服上述的缺点，生产者常向纯钨材料中加入一些电子逸出功低的稀土氧化物如氧化镧、氧化铈、氧化钇等，这样既能提高产品的再结晶温度，又能激活电子发射。

研究表明，燃烧过程中稀土氧化物的性质是影响电极使用性能、电极温度、逸出功和热稳定性的最重要因素。

一般情况下，稀土金属氧化物会与钨反应生成钨酸盐或氧化钨酸盐。而这些盐的熔点低于反应物的熔点，所以在燃弧过程中最先熔化，沿着轴向境界从低温区向高温区迁移。不同的稀土氧化物的反应行为，及它们所生成的钨酸盐或氧化钨酸盐熔点也不一样。

以氧化铈、氧化镧、氧化钇为例，铈钨酸盐熔点最低，氧化铈迁移率最高；镧钨酸盐的较高熔点与其稳定性相关联，而且其迁移对蒸发的补偿也较为合理、稳定；钇钨酸盐的熔点较高，而氧化钇沿晶界迁移到端部和表面需较长时间。

总的来说，要想提高电极材料的热稳定性、使用寿命、发射能力，改善其电弧性能，在钨基本中添加少量稀土氧化物是行之有效的途径。

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