多元稀土钨电极烧结方法

钨电子发射体是真空电子元器件、惰性气体保护焊、等离子焊接、切割、 喷涂、熔炼以及特殊电光源中的关键材料,目前使用较多的是钍钨材料和铈钨材料。

钍钨具有放射性,铈钨电极难以承载大的电流负荷,因而应用范围有限,不能全面替代钍钨电子发射体,因此,提高钨电极性能的脚步并没有因此而停止。近年来,掺杂多种复合稀土金属氧化物的电子发射体,电子发射性能优异,能够承载大电流负荷,综合性能优于钍钨发射体和铈钨发射体,正成为市场青睐的宠儿,但与之相对应的是,多元稀土钨电极的烧结坯条的后续加工很不理想, 成品率很低,这也就催发了人们研究的兴趣。

多元稀土钨电子发射体图片

有学者提出一种多元稀土钨电极烧结方法,其包括以下步骤:

1)按重量百分比计,将含La2O3、Y2O3和CeO2每种稀土氧化物含量 为0.4~1.4%,三种稀土氧化物的总含量为2~2.2%,余量为钨的稀土钨金属粉加入润滑剂,在6-8MPa下压制成13×13×450mm的坯条;

2)将压制好地上述坯条放入钼丝网炉进行预烧结,烧结温度控制 在1150-1350℃,保温35-40分钟;

3)将预烧后的坯条进行垂熔烧结,烧结电流按每增加200A保持2分钟的速率,增至2400A,保温2分钟后,增加电流到2500A,保持1分钟后, 继续增大电流到2700A,保持1分钟,然后将最终电流加至2775-2825A,保持 14-16分钟后,即可得到烧结坯条。

该烧结方法与传统烧结方法不同,考虑到稀土元素偏聚会 直接导致材料组织不均匀而影响后续加工性能,本技术改变传统烧结提高烧结电流以追求高坯条密度的技术思想,采用适当降低烧结电流以牺牲材料高密度为代价以获得均匀的烧结组织技术思路,适当的降低烧结电流,将烧结坯条密度控制在17.0-17.8g/cm3,烧结后得到的稀土钨坯条,组织均匀,钨晶 粒为等轴晶,稀土第二相均匀分布在晶界处,这种低密度的均匀组织在后续 加工过程中能够协调形变,成品率在75%以上。而且稀土成分烧损小,焊接性能优良。

 

 

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