阴极作为电真空器件的电子发射源，其研究和发展的方向及水平在很大程度上影响着电真空器件甚至武器装备系统的发展水平。

 

现代储备式阴极是时下阴极研究的重点之一。其常见结构通常由以下三个部分组成：多孔钨基、发射物质和热子组件。 其中多孔钨基是整个阴极的“骨架”和发射物质的载体。从热阴极发展历程可以看出，多孔钨基的出现是热阴极不断追求高发射电流密度和高可靠性的结果。多孔钨基体的性能，尤其是孔隙结构和孔隙分布将直接影响阴极的发射大小、蒸发率高低、发射均匀性和寿命。实际生产中，阴极要求基体能够有24-26%的分布均匀的孔度。多孔钨基的工艺主要包括压制成型工艺和烧结工艺，工艺的发展依赖于粉末冶金工艺水平的进展，同时受基体粉末性能的影响。如果通过工艺控制能够对基体的孔隙度和孔隙分布进行合理控制，则将对阴极的研究起到积极的作用。

 

球形钨粉具有形状规则、均匀性好且流动性佳的优点。这些优点特别适合采用自动填料的自动填料的自动压机进行压制，而且能够得到孔隙大小适合且分布均匀的多孔钨基，与常规钨粉相比有着不可小视的优势。使用球形钨粉制备阴极的过程中，初始孔度和压制压力的关系基本符合Heckel’s Law。烧结工艺方面，球形钨粉有其显著特点。随着烧结温度的升高及烧结保温时间的降低，基体的孔度呈下降趋势。通过实验结果，分别得到了阴极基体平均孔度与烧结温度及烧结保温时间之间的数学关系。可以通过对粉末压制烧结工艺的控制，得到孔度为26%左右的较为理想的阴极基体。阴极的脉冲发射测试结果显示，在1050℃，采用球形钨粉制备的阴极基体能够得到20.46A/cm²的拐点电流密度。完全可以满足目前工程应用的需要。