钨海绵体（一）

在微波电真空器件制造技术领域，制备孔隙大小均匀一致的钨海绵体，是实现钡钨阴极电流均匀发射的关键技术。钨海绵体是浸渍型钡钨阴极的主要载体，采用粉末冶金方法制成。海绵体内的孔隙用于储存发射物质，并同时作为提供发射物质的输送通道。

一般认为，理想的钨海绵体，应具有适当数量、适当形状和尺寸、均匀弥散且无封闭(闭口孔或死孔) 的孔隙。否则，孔隙大小不一、闭孔率高、分布不均等，将导致钨海绵体储存、激活和输运发射物质的能力下降，致使采用此钨海绵体制备出的浸渍型阴极，难以获得均匀的电子发射，所支取的发射电流偏小。

迄今为止，制备孔隙均匀分布钨海绵体存在的主要问题或难点是，市售的钨粉原料粒度分布很不均匀，特别是存在相当数量粒径在2微米以下钨粉(称为超细钨粉)。例如，商品标识粒度(粒径)为5微米的钨粉， 仅表示钨粉中含量较多的钨颗粒的粒径与5微米接近，实际还含有约20～35％粒径为0.1～2微米的钨颗粒，也含有10～20％粒径为7～12微米的钨颗粒。在实际制备钨海绵体中发现，粒径在2微米以下钨粉(称为超细钨粉)采用常规方法很难去除，而一旦这些超细钨粉残留在钨海绵体中，则会造成很大的危害。

在制备钨海绵体时，为去除市售钨粉中的超细颗粒，一般采用以下四种方法：一是筛选法，此法是采用丝网筛对钨粉进行筛分，由于目前最细的丝网筛为800目，其通过微粉的粒径为15微米以下，对于2微米以下的钨粉难以进行有效筛分；二是吹风法，此法是利用风机产生的风速将粉 末水平吹出，粒度大的落在相对较近的位置，粒度小的落在相对较远位置，从而分选，但实际分选后的粉末中仍残留有大量超细钨颗粒；三是浮选法，此法是利用微粉悬浮原理将超细钨粉颗粒予以分离，然而实际得到的粉末中同样残留大量的超细钨颗粒；后两种方法之所以难以有效去除超细钨颗粒，原因在于粒径在2微米以下的钨颗粒，其比表面积很大，表面能很高，彼此间易于团聚，能够形成直径较大的团聚颗粒，另外这些超细钨粉同时也会与粒径较大的钨颗粒形成吸附，包裹在其表面。

第四种方法是低温烧结法或钨粉活性降低法，此法是通过低温烧结，使超细钨粉利用其高活性彼此形成一定强度的连接，从而增加颗粒的粒度，之后对粉末进行粉碎和筛分。如经过处理的钨粉中仍含有较多的超细钨颗粒，则重复上述烧结和粉碎过程，直至超细钨颗粒的含量达到要求。目前这一方法在俄罗斯和我国均有部分企业采用，这一方法可使钨粉粒度分布有明显改善，但是其工艺复杂程度也使得制取成本居高不下。

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