偏钨酸铵制备钡钨阴极

目前在磁控管中广泛使用的钡钨阴极由于器件中电子强烈的回轰使BaO消耗过快，导致寿命降低，且二次电子发射能力难以满足大功率微波器件的使用要求；而由于Th的放射性问题，在某些大功率磁控管中仍在使用的ThO₂阴极，已经不宜再使用。研究发现稀土-钼金属陶瓷阴极材料二次电子发射性能稳定，但其热发射性能差，磁控管起振所需温度高，从而限制其在磁控管中的使用。 

为此，有发明研究出一种以偏钨酸铵（AMT）为原料，稀土元素钇、镧作为添加物质，采用Y₂O₃-La₂O₃二元体系复合压制钡钨阴极的方法，其步骤如下：
1. 取适量的偏钨酸铵为原料，溶解于去离子水中形成AMT水溶液；
2. 往AMT水溶液中加入硝酸钇水溶液、硝酸镧水溶液、硝酸钡水溶液、硝酸铝水溶液和硝酸钙溶液，其中，由Y₂O₃和La₂O₃混合的稀土氧化物占阴极材料总量的5-20%wt，三元硝酸盐占阴极材料总重量的5~15%wt；
3. 加入柠檬酸溶液，置于70~90°C水浴中直至形成溶胶，再于100~150°C烘干直至形成凝胶；
4. 将步骤3得到的凝胶在500~600°C、大气气氛下，进行分解2~4h；
5. 将分解后的粉末在氢气气氛下进行还原，分为两步进行，第一步还原温度为450~550°C，保温2~4h；第二步为750~950°C，保温1~2h，还原后的粉末在压制压力1~3t/cm2下压制，烧结温度为1450~1650°C，保温1~5min的条件下进行烧结加工成阴极，即得到所需的钡钨阴极。

这种含稀土氧化物和活性盐（铝酸钙钡）的钨基电子发射材料集中了钡钨阴极和稀土-钼金属陶瓷阴极的优点；并且，在热发射没有降低的情况下，Y₂O₃-La₂O₃二元体系复合压制钡钨阴极的二次电子发射性能更佳。

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