微波爐磁控管釷鎢絲碳化秘訣

現有技術中，微波爐磁控管採用釷鎢絲繞制而成。為提高磁控管發射的穩定性,要求對用釷鎢絲繞成的磁控管進行碳化處理。

碳化是把已經定形且裝配好的磁控管放在碳氫化合物的蒸氣中，加熱到2200-2500℃, 當碳氫化合物蒸氣和高溫的鎢接觸時，分解出碳和氫，碳附著在釷鎢絲的表面,與鎢形成碳化鎢並向鎢內部擴散。由於釷原子與碳化鎢的結合力比鎢大，碳化的釷鎢絲在工作溫度下，碳化鎢將氧化釷還原成釷原子,從而使釷鎢絲表面形成一穩定的單原子覆蓋層,使之產生穩定的電子發射。

為了延長磁控管的使用壽命，用於繞制微波爐磁控管的釷鎢絲及其製造方法如下：

氧化釷0.5-1.5%，鉀0.0020-0.0080%，鎢97%-98%。

1、製備釷鎢粉末，將硝酸釷溶液、硝酸鉀溶液、矽酸鋁溶液與藍鎢粉在摻雜鍋內固液混合烘乾後，送入還原爐內還原得到含有微量鉀元素的釷鎢粉末，還原採用五段控溫的還原工藝，五段溫度分別為550℃、650℃、750℃、850℃和950℃，每段保溫時間均為60-80min，裝舟量為300-350g/舟，還原氣氛為氫氣，氫氣流量為3-5m3/h，

2、高能球磨，將釷鎢粉末放入含有聚氨酯內襯的球磨罐內高能球磨3-5h，球磨介質為鎢球，

3、壓制，採用等靜壓制，壓制力為145-250MPa，獲得單重在1.5kg-2.5kg之間的釷鎢條，

4、燒結，採用直接通電垂熔燒結，燒結工藝為經2分鐘電流由0A升至900A,經18分鐘電流升至3100A-3500A，再經20分鐘電流升至4000A-4500A，得到密度在17.5-18g/cm3之間的垂熔條。

5、旋鍛，採用旋鍛機，把垂熔條從17mm左右加工到直徑3.3mm，在此過程中分別在垂熔條為9mm和5mm各進行一次高溫退火，退火溫度為2000-2300℃之間，退火速度0.5-2m/min，

6、拉絲，將旋鍛成3.3mm的摻雜釷鎢條進入拉絲機拉絲，採用模序為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的摻雜釷鎢黑絲，

7、清洗，對直徑0.51mm的黑絲經電解拋光至0.50mm，得到用於繞制微波爐磁控管的釷鎢絲。

在實際應用中，為了提高釷鎢絲性能，亦可在第一步驟中加入少量貴金屬錸，摻入量約0.3-0.5%,製成釷鎢錸絲，採用這種釷鎢錸絲繞制的微波爐用磁控管線圈經高溫碳化後，晶粒不易長大，能保持組織穩定，可保證生產完畢後包裝、發貨等運輸流程不會出現因震動導致的脆斷。

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