稀土掺杂钨粉制备钨电极

钨是使用广泛的电极材料之一。但由于纯金属钨电极的发射效率很低，且在高温下再结晶形成等轴状晶粒组织而使钨丝下垂、断裂。故钨电极能广泛用于各类中小真空电子器件，却满足不了大功率微波器件电流密度大、寿命长的要求。

为克服纯钨的缺点，在钨基体中加入稀土氧化物作为弥散强化，不但可以提高钨电极的再结晶温度、降低电子逸出功，还可以延长使用寿命、提高材料综合性能。当前，多种稀土复合添加，能够使电极承载更宽的电流范围，焊接性能优于传统的钍钨电极，这已成为当前发展的一个重要方向。但通常所采用传统的机械合金化和机械球磨制备钨-稀土氧化物复合粉末，易引入其他杂质，若加入活化剂Ni等元素，虽然能改变烧结体的性能，但活化元素在一些领域是禁用的。

有研究人员提出一种稀土掺杂钨粉的制备方法，可用于制造稀土钨电极，其具体包括以下步骤：

(1)将10mL 200g/L硝酸镧溶液和129mL 250g/L偏钨酸铵(偏钨酸胺中近似看做含 三氧化钨的质量分数为94％)溶液混合均匀，然后搅拌，搅拌速度为500转/min，搅拌过程中 加入22mL 100g/L草酸溶液，稀土盐与草酸的物质的量之比为1:4，得混合液；

(2)将步骤(1)中的混合液的pH值用HNO3调节至0.8，然后置于高压反应釜中在 10MPa，180℃下进行16小时的水热反应，过滤，洗涤，干燥得稀土氧化物与氧化钨的复合粉 体；

(3)将步骤(2)中的复合粉体置于氢气氛围中进行还原反应，该还原反应分为两 段，第一段，还原温度为550℃，反应时间2.0小时，第二段还原温度为800℃，反应时间2.5小 时，即得稀土掺杂钨粉。

对所制备的稀土掺杂钨粉，其合金晶粒明显细化，致密度可达99.2％，稀土氧化物弥散分布于材料晶界，阻碍W界面的迁移，使其具有很好的力学性能，抗弯强度达540MPa；做为电极其烧蚀性低，有很好的表面逸出功比较低，电子容易从表面逸出，焊接性能及耐烧损性能好。

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