高能点火器钨电极强化攻略

高能点火气体放电管主要用于高能点火器,作控制大能量的开关,主要应用在军用宇航、机载、弹载发动机点火器上,也可以应用在民用船舶、锅炉、油田等的点火系统中。在军用高能点火气体放电管技术方面,我国长期受西方国家禁运和封锁,只能靠自主研发。

高能点火器图片

放电电极是高能点火气体放电管的一个重要元件,它的性能直接决定放电管的性能和寿命。在电极工作过程中,一方面要不断地发射出电子,另一方面也要受到热的作用、承受被电离的离子的回击,钨因为具有较高的熔点、耐离子轰击等特点,常用来作为电极材料,但是逸出功较高,工作温度高、发射效率低。因而常用的钨电极是在钨基体中添加低逸出功的组分来提高性能,这其中,其中碱土金属氧化物因为较低的逸出功而受到青睐。

传统的氧化物阴极是在钨表面涂覆一层碱土金属碳酸盐,经高温分解得到氧化物,但是涂层在离子的作用下容易发生开裂或脱落,影响电极的使用寿命,为解决这类问题,研究人员想出了一种办法,将低逸出功组分碱土金属直接“存 储”在钨基体内,提高了电极的抗轰击能力,方法的过程内容有:

按照成品钨基电极材料中钨:镍:锶质量份数比为98.5:0.5:1称取相应质量的原料黄钨、Ni(NO3)2•6H2O和Sr(NO3)2,先用去离子水将Ni(NO3)2•6H2O和Sr(NO3)2完全溶解得到二者的混合水溶液,然后将该混合水溶液倒入捏合机,再将黄钨粉(平均粒度为50μm)掺入上述混合水溶液中,通过捏合机搅拌而混合均匀,捏合机自带加热系统,搅拌过程中始终加热,加热温度为90℃,直到粉末完全干燥制得前驱体粉末;将前驱体粉末装舟用高温电阻炉在空气中煅烧(敞开炉门),煅烧温度:750℃,1h;将煅烧后得到的煅烧粉在还原炉中、氢气气氛下进行还原,还原温度为800℃,保温2h,氢气流量为1.0m3/h,得到掺杂钨粉;将掺杂钨粉装包套进行冷等静压,成型压力为150MPa,保压时间为20分钟,得到坯料;将所述坯料在氢气气氛下进行烧结,烧结温度为1580℃,保温时间为2h,制得所述钨基电极材料。

上述制备的目的是在保证足够良好的发射效率的前提下提高电极的耐离子轰击和防溅射能力,从而实现稳定的大能量不间断点火。使用钨材料制备的高能点火气体放电管比国外同类产品使用寿 命更长,对于打破国外对此类产品出口我国的限制,满足国家国防需要具有重要意义。

 

 

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