專利名稱：一種微波爐磁控管鑭鎢陰極及其制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及微波爐磁控管技術領域，更具體的是涉及一種微波爐磁控管陰極。
背景技術：
微波爐磁控管的陰極即電子的發射體，又是相互作用空間的一個組成部分。陰極的性能對磁控管的工作特性和壽命影響極大，被視為磁控管的心臟。人們為了提高陰極的電子發射功能，在純鎢的材料中添加了釷元素，但這種合金系統所制成的陰極產品存在著室溫脆性和高溫脆性的先天性缺陷，至今未能解決。導致磁控管陰極在生產、運輸及使用過程中發生不可控制的斷裂，導致磁控管失效。嚴重影響了產品的可靠性，增加了制造成本。此外，釷是放射性元素，以釷作為主要添加原料，在冶煉、生產、運輸和使用過程中，對環境產生污染，所制成的最終產品對接觸者的人體健康也存在潛在的不利影響，而且釷的半衰期為1.39X10 10年，也難以回收，其報廢產品對環境構成污染威脅，如此同時中國目前承擔了世界100%的微波爐用磁控管生產，釷作為極其重要的稀土戰略資源，可用于清潔能源 核電制造，因此，從資源的合理使用角度考慮，在微波爐中，提供一種能替代現有的含釷磁控管鎢陰極已成為本領域的重要研究課題。
發明內容
本發明的目的就是為了解決現有技術之不足而提供的一種不僅產品性能好，壽命長，生產成本低，而且無輻射的微波爐磁控管鑭鎢陰極。本發明的另一目的還在于提供一種上述微波爐磁控管鑭鎢陰極的制備工藝。本發明是采用如下技術解決方案來實現上述目的一種微波爐磁控管鑭鎢陰極，其特征在于，它的成份按重量百分比算包括鑭0. 4-2%，鎢余量。所述部分鎢還可以由錸代替，其中錸為0. 05-2%。作為上述方案的進一步說明所述微波爐磁控管鑭鎢陰極的成份(按重量百分比算)優選錸0. 06-1. 2%，鑭0. 6-1%，鎢余量。所述微波爐磁控管鑭鎢陰極為彈簧狀結構，其外徑為2-4mm，線徑為0. 3-0. 5mm。一種微波爐磁控管鑭鎢陰極的制備工藝，其特征在于，它包括如下步驟
a、混料，按重量百分比計，錸0.05-2%、鑭0. 4-2%加入錸鑭液與仲鎢酸銨，混合成錸鑭鶴混合液；
b、第一次氫還原，采用程序升溫的方式在400-900°C分階段保持，每個階段保持8_15min ；
C、第二次氫還原，采用程序升溫的方式在600-1100°C分階段保持，每個階段保持8-15min，制得錸鑭鎢合金粉；
d、壓坯、二次垂熔，在2000-2700°C分階段保持10-20min ；
e、鍛打后冷卻，用氧化鋁保溫，使合金材料慢慢冷卻；
f、拉拔，采用長爐，分3個溫期，第一期480-550°C，第二期900-1000 °C，第三期700-800°C，加熱采用從低溫到高溫再降溫的拋物線過程控制； g、電解、切斷、氫氧化鈉清潔定型。在所述步驟a中，采用濕法及霧化法使錸鑭液與仲鎢酸銨混合。在所述步驟b中，優選采用程序升溫的方式在400°C、600°C、800 V分別保持IOmin0在所述步驟c中，優選釆用程序升溫的方式在600°C、800°C、1000°C分別保持IOmin0在所述二次垂熔過程中，優選在2000°C和2600°C分別保持15min。本發明采用上述技術解決方案所能達到的有益效果是 I、本發明通過錸的添加有效的改善了產品的脆性和高溫性能，增強了產品的塑性，同時，用鑭替代了現有技術中的成份釷，不僅增強了導電性能，還使長期以來磁控管陰極存在輻射的問題得到解決，工作性能發射能力的增強，其工作溫度由原來的1700°C降低到1300°C，與現有技術相比工作性能提高了 30%以上。2、本發明通過對工藝技術的開發，使得合金材料的雜質含量降低至50ppm(普通的釷鎢陰極雜質含量為IOOppm以上)，同時大幅度降低金屬內應力和組織應力，提高了材料的強度和塑性。
具體實施例方式實施例I
本發明一種微波爐磁控管鑭鎢陰極，它的成份按重量百分比算包括鑭分別為0. 4%、1%、2%，鎢余量；微波爐磁控管鑭鎢陰極為彈簧狀結構，其外徑為2-4mm，線徑為0. 3-0. 5mm。實施例2
本發明的微波爐磁控管鑭鎢陰極的成份按重量百分比算包括錸0. 09%，鑭0. 8%，
鶴余量。微波爐磁控管鑭鎢陰極的制備工藝，它包括如下步驟
a、混料，按所述比例加入錸鑭液與仲鎢酸銨，采用大比例濕法及霧化法使錸鑭液與仲鎢酸銨混合成錸鑭鎢混合液；
b、第一次氫還原,米用程序升溫的方式在400°C、600°C、800°C分別保持IOmin；
C、第二次氫還原，采用程序升溫的方式在600°C、800°C、100(rC分別保持lOmin，制得錸鑭鎢合金粉；
d、壓坯、二次垂熔，在2000°C和2600°C分別保持15min；
e、鍛打后冷卻，用氧化鋁保溫，使合金材料慢慢冷卻；
f、拉拔，采用長爐，分3個溫期，第一期480-550°C，第二期900-1000 °C，第三期700-8000C，加熱采用從低溫到高溫再降溫的拋物線過程控制；
g、電解、切斷、氫氧化鈉清潔定型。本發明的工藝與現有技術相比，具有以下創新點
I、合金混合液的制備采用濕法，使錸、鑭、鎢元素充分混合均勻，確保后續晶粒的均勻性。2、合金粉的純化采用程序升溫過程，充分利用了各雜質組分的熔點不同使得低熔點雜質充分氣化，降低了合金粉中的雜質含量，提高了材料的強度和塑性。3、采用二次垂熔，在合金粉末結晶前用2000°C以上的高溫將雜質金屬元素除去，降低合金粉中的雜質金屬含量，提高材料的強度和塑性。4、合金材料的冷卻過程采用氧化鋁粉進行保溫，使降溫過程緩慢，充分降低了材料的組織應力，從而提高了合金材料的強度和塑性。5、拉拔過程采用長爐，分3個溫期，加熱采用從低溫到高溫再降溫的拋物線過程控制，目的是去除因金屬內應力過大產生的缺陷a、形變能力差；b、晶界結合力差；c、由于變形時穩定性差從而加大了·線材規格和誤差，從而也導致材質粗糙及超公差。直接影響合格率及材料的品質，現在的拉絲工藝能使得產品內結構晶粒纖維均勻，抗震加強，再加工性能好，尺寸公差小。本發明的錸0. 05-2%、鑭0. 4-2%、鎢余量的重量百分比以及上述加工條件是針對本發明的所具有最佳性能的重要條件，能取得最佳效果。通過以上工藝技術的開發，使得合金材料的雜質含量降低，同時大幅度降低金屬內應力和組織應力，提高了材料的強度和塑性。以上所述的僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種微波爐磁控管鑭鎢陰極，其特征在于，它的成份按重量百分比算包括鑭0.4-2%，鎢余量。
2.根據權利要求I所述的一種微波爐磁控管鑭鎢陰極，其特征在于，所述鎢的部分含量由錸代替，其成份按重量百分比算為鑭0. 4-2%，錸0. 05-2%，鎢余量。
3.根據權利要求2所述的一種微波爐磁控管鑭鎢陰極，其特征在于，所述微波爐磁控管鑭鎢陰極的成份按重量百分比算計優選為錸0. 06-1. 2%，鑭0. 6-1%，鎢余量。
4.根據權利要求I或2所述的一種微波爐磁控管鑭鎢陰極，其特征在于，所述微波爐磁控管鑭鶴陰極為彈簧狀結構，其外徑為2-4mm,線徑為0. 3-0. 5mm。
5.一種微波爐磁控管鑭鎢陰極的制備工藝，其特征在于，它包括如下步驟 a、混料，按重量百分比算鑭0.4-2%、錸0. 05-2%、鎢余量的比例加入錸鑭液與仲鎢酸銨，混合成錸鑭鎢混合液； b、第一次氫還原，采用程序升溫的方式在400-900°C分階段保持，每個階段保持8_15min ； C、第二次氫還原，采用程序升溫的方式在600-1100°C分階段保持，每個階段保持8-15min，制得錸鑭鎢合金粉； d、壓坯、二次垂熔，在2000-2700°C分階段保持10-20min ； e、鍛打后冷卻，用氧化鋁保溫，使合金材料慢慢冷卻； f、拉拔，采用長爐，分3個溫期，第一期480-550°C，第二期900-1000 °C，第三期700-800°C，加熱采用從低溫到高溫再降溫的拋物線過程控制； g、電解、切斷、氫氧化鈉清潔定型。
6.根據權利要求4所述的一種微波爐磁控管鑭鎢陰極的制備工藝，其特征在于，在所述步驟a中，采用濕法及霧化法使錸鑭液與仲鎢酸銨混合。
7.根據權利要求4所述的一種微波爐磁控管鑭鎢陰極的制備工藝，其特征在于，在所述步驟b中，優選采用程序升溫的方式在400°C、60(TC、80(rC分別保持lOmin。
8.根據權利要求4所述的一種微波爐磁控管鑭鎢陰極的制備工藝，其特征在于，在所述步驟c中，優選采用程序升溫的方式在600°C、800°C、100(rC分別保持lOmin。
9.根據權利要求4所述的一種微波爐磁控管鑭鎢陰極的制備工藝，其特征在于，在所述二次垂熔過程中，優選在2000°C和2600°C分別保持15min。
全文摘要
本發明公開了一種微波爐磁控管鑭鎢陰極，其特征在于，它的成份按重量百分比算包括鑭0.4-2%，鎢余量。本發明還公開了微波爐磁控管鑭鎢陰極的制備工藝，本發明的產品的脆性和高溫性能，增強了產品的塑性，工作性能好，塑性強，生產成本低，無輻射，符合環保要求。
文檔編號H01J23/04GK102800543SQ20121031193
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月29日 優先權日2012年8月29日
發明者朱惠沖 申請人:朱惠沖