用于阴极的钨粉的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种用于阴极的钨粉的制备方法及其应用，其中，该方法包括以下步骤：（1）在氢气氛围下，将钨粉以455-495℃/min升温速度升温至1850-2000℃,并在该温度下保温100-140min，然后冷却；（2）将冷却后的钨粉进行球磨；（3）将经过球磨后的钨粉进行筛选。通过本发明专利技术提供的方法制备的钨粉的粒径为3-5μm，钨粉的粒度分布较集中，钨粉的纯度在99.995-99.999%，完全符合制备阴极所需钨粉的品质要求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于阴极的钨粉的制备方法及其应用，其中，该方法包括以下步骤：（1）在氢气氛围下，将钨粉以455-495℃/min升温速度升温至1850-2000℃,并在该温度下保温100-140min，然后冷却；（2）将冷却后的钨粉进行球磨；（3）将经过球磨后的钨粉进行筛选。通过本专利技术提供的方法制备的钨粉的粒径为3-5μm，钨粉的粒度分布较集中，钨粉的纯度在99.995-99.999%，完全符合制备阴极所需钨粉的品质要求。【专利说明】用于阴极的钨粉的制备方法及其应用
本专利技术涉及钨粉制备领域，具体涉及一种用于阴极的钨粉的制备方法及其应用。
技术介绍
阴极是影响行波管寿命的关键因素。设计阴极时，需要充分考虑到耐离子轰击、耐高压、耐中毒、耐振动、耐冲击、抗打火、发射能力以及寿命长等诸多因素。钡钨阴极作为阴极中的一种，其本体结构是由能够产生金属钡的活性物质和作为载体的钨海绵体组成。其工作机理是单原子层偶极子理论，即在工作温度时，活性物质中还原来的钡沿钨海绵体内的孔道扩散至表面，形成单原子的钡层，得到以钨为基底的钡-氧-钨表面层，从而降低了逸出功，增大了阴极的发射电流密度。同时，在阴极工作期间钡的耗损也可以得到相应的连续补充，因此它能够长久地维持高电流密度的稳定电子的发射。由此可见，作为基底的钨粉在阴极中十分重要，而传统的钨粉制备方法得到的钨粉的粒度分布不集中、杂质高以及在空气中易吸水，难以达到制备阴极所需钨粉的品质要求，因此设计出一种制备出的钨粉的粒度分布集中、纯度高的方法是本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中钨粉的粒度分布不集中、杂质高以及在空气中易吸水的缺陷，提供一种制备出的钨粉的粒度分布集中、纯度高的方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种用于制备阴极的钨粉的制备方法，其中，该方法包括以下步骤:(I)在氢气氛围下，将钨粉进行热处理后进行冷却；( 2)将冷却后的钨粉进行球磨；( 3 )将经过球磨后的钨粉进行筛选；其中，所述热处理为将钨粉以455-495°C /min升温速度升温至1850-2000°C，并在该温度下保温100-140min。优选地，将钨粉置于钥碗中，将钥碗置于干燥瓶中，且将干燥瓶置于钨网氢炉中进行热处理。优选地，以钥碗的容量为100体积份，所述钨粉的用量为1-67体积份。更优选地，以钥碗的容量为100体积份，所述钨粉的用量为20-50体积份。优选地，所述球磨的方法包括:将经过热处理的钨粉研磨至粒径为3-5_的钨粉颗粒，将所述钨粉颗粒置于球磨装置中，并将球磨装置置于球磨机中，将球磨机的转速设置为90-110转/分钟，球磨15-20分钟。优选地，将所述钨粉颗粒置于球磨装置中的具体步骤为:将钨粉颗粒和玛瑙球置于玛瑙罐中，将第一盖子置于所述玛瑙罐上，且将玛瑙罐置于外罩中，并将具有通孔的第二盖子置于所述外罩上，再将固定螺栓贯穿所述第二盖子的通孔顶住所述第一盖子，且用螺帽将固定螺栓固定在所述第二盖子上。优选地，所述玛瑙球包括3-7个直径为20-30mm的第一玛瑙球、5_15个直径为12-18mm的第二玛瑙球和3_10个直径为5_10mm的第三玛瑙球。优选地，将经过球磨后的钨粉进行筛选的方法为:将经过球磨后的钨粉置于200目的筛网上进行筛取。更优选地，对于未通过筛网的钨粉进行研磨并再次筛取，重复操作直至，以100重量份的热处理前的钨粉为基准，未通过筛网的钨粉的含量为1-10重量份。根据上述的任意一项所述的方法制得的钨粉在制备行波管的阴极基体中的应用。本专利技术将钨粉在氢气的存在下进行热处理，将冷却后的钨粉进行球磨并筛选，便得到了粒度分布在3-5 μ m，粒度分布较集中，纯度在99.995%-99.999%之间的高纯度钨粉。该制备钨粉的方法简单，步骤少，同时制得的钨粉完全符合制备阴极所需钨粉的品质要求。本专利技术的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。【专利附图】【附图说明】附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中:图1是本专利技术中钨粉进行球磨的装置示意图。附图标记说明1、钨粉颗粒 2 、第一玛瑙球3、第二玛瑙球 4、第三玛瑙球5、玛瑙罐6、第一盖子7、外罩8、第二盖子9、固定螺栓 10、螺帽。【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供的用于阴极的钨粉的制备方法，其中，该方法包括以下步骤:(I)在氢气氛围下，将钨粉进行热处理后进行冷却；(2)将冷却后的钨粉进行球磨；( 3 )将经过球磨后的钨粉进行筛选；其中，所述热处理为将钨粉以455-495°C /min升温速度升温至1850-2000°C，并在该温度下保温100-140min。本专利技术在氢气氛围下，将钨粉以455-495°C /min升温速度升温至1850-2000°C进行热处理，钨粉表面的氧化层在氢气的作用下被还原，得到高纯度的钨粉，再将冷却后的钨粉进行球磨并筛选，便得到了粒度分布在3-5μ m，纯度在99.995%-99.999%之间的高纯度钨粉，同时该钨粉较进行热处理前的钨粉而言，粒度分布较集中。该制备钨粉的方法简单，步骤少，同时制得的钨粉完全符合制备阴极所需钨粉的品质要求。为了将钨粉表面的氧化层还原的更加彻底，得到品质更优的钨粉，在氢气氛围下进行热处理的步骤可以为:以470-485°C /min升温速度升温至1900_1950°C，并在该温度下保温 100_140min。钨粉在氢气的存在下进行还原发应，为了能够使得被还原后的钨粉处在较为干燥的环境中，优选将钨粉置于钥碗中，将钥碗置于干燥瓶中，且将干燥瓶置于钨网氢炉中进行热处理。所述钨网氢气炉的操作使用步骤为本领域技术人员公知的操作步骤。为了能够使得钥碗中的钨粉能够充分的接触，从而使得还原反应进行的更加彻底，以钥碗的容量为100体积份,所述鹤粉的用量为1-67体积份。在保证还原反应能够反应完全的前提下，为了提高制备钨粉的效率，优选地，以钥碗的容量为100体积份，所述钨粉的用量为20-50体积份。球磨能够将钨粉粉碎，为了使得球磨后的钨粉颗粒分布的较为集中，球磨的方法可包括:将冷却后的钨粉研磨至粒径为3-5_的钨粉颗粒1，将所述钨粉颗粒I置于球磨装置中，并将球磨装置置于球磨机中，将球磨机的转速设置为90-110转/分钟,球磨15-20分钟。为了使球磨后的钨粉颗粒分布的进一步集中，进一步优选地，所述玛瑙球可包括3-7个直径为20-30mm的第一玛瑙球2、5_15个直径为12_18mm的第二玛瑙球3和3_10个直径为5-10mm的第三玛瑙球4。球磨后的钨粉仍然存在一些为充分粉碎的部分，为了提取出颗粒分布较为集中的鹤粉，将经过球磨后的鹤粉进行筛选的方法可为:将经过球磨后的鹤粉置于200目的筛网上进行筛取。为了提高制取的钨粉的产率，更优选地，对于未通过筛网的钨粉进行研磨并再次筛取，重复操作直至，以100重量份的热处理前的钨粉为基准，未通过筛网的钨粉的含量为1-10重量份。本专利技术还提供上述的方法制得的钨粉在制备行波管的阴极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于阴极的钨粉的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）在氢气氛围下，将钨粉进行热处理后进行冷却；（2）将冷却后的钨粉进行球磨；（3）将经过球磨后的钨粉进行筛选；其中，所述热处理为将钨粉以455‑495℃/min升温速度升温至1850‑2000℃，并在该温度下保温100‑140min。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴华夏，孟昭红，陈爱民，于晨晨，卞磊，邹莺歌，王莹，
申请(专利权)人：安徽华东光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34