本发明专利技术公开了一种用于钡钨阴极的活性组合物及其制备方法和钡钨阴极的制备方法。本发明专利技术提供的用于钡钨阴极的活性组合物含有碳酸钡、碳酸钙以及铝粉，以100重量份的碳酸钙为基准，碳酸钡的含量可为1200-1500重量份，铝粉的含量可为80-140重量份；优选地，以100重量份的碳酸钙为基准，碳酸钡的含量为1360-1410重量份，铝粉的含量为100-120重量份。本发明专利技术通过对碳酸钡、碳酸钙和铝粉的配比的优化，同时简化钡钨阴极活性物质的制备方法及钨钡阴极的制备过程，提高了铝酸盐钡钨阴极的电流发射能力，同时也降低工艺难度和成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钡钨阴极领域，具体地，涉及一种。
技术介绍
微波真空器件在现代卫星通讯、卫星导航，特别在军事电子装备如电子干扰设备、预警飞机、火控雷达、精密制导中日益显示出不可取代的作用。作为微波真空器件的“心脏”，阴极发射能力及寿命的提高，与微波电真空器件，特别是军用器件的升级、换代密切相关。因为随着微波真空器件工作频率的提高，其电子效率会迅速下降，因此需要提高阴极的发射能力。在钡钨阴极中活性物质的品质的高低是决定阴极发射性能好坏的关键因素。不同配方的活性物质的最大发射电流密度、蒸发速率、稳定性及抗中毒性能均有很大的差别。在现有技术中，普遍都是采用先将碳酸钡、碳酸钙和氧化铝按一定比例高温烧结成铝酸盐，然后在氢炉中高温加热铝酸盐使其熔化来浸泽钨海绵体，从而制备铝酸盐钡钨阴极，上述制备铝酸盐钡钨阴极的方法步骤繁琐，消耗能量较多，而且制得的钨钡阴极的最大发射电流密度还不高，所以寻求一种步骤简单同时制得的钨钡阴极的最大发射电流密度较高的工艺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制备钨钡阴极方法繁琐同时钡钨阴极中的活性物质的配方不能制得高品质钨钡阴极的缺陷，提供一种高品质的用于钡钨阴极的活性组合物及其制备方法和步骤简单、制得最大发射电流密度较高的钡钨阴极的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种用于钡钨阴极结构的活性组合物，其中，所述组合物含有碳酸钡、碳酸钙以及铝粉，所述组合物含有碳酸钡、碳酸钙以及铝粉，以100重量份的碳酸?丐为基准，碳酸钡的含量为1200-1500重量份,招粉的含量为80-140重量份；优选地，以100重量份的碳酸钙为基准，碳酸钡的含量为1360-1410重量份，铝粉的含量为100-120重量份。本专利技术还提供了一种用于钡钨阴极结构的活性组合物的制备方法，其中，所述方法包括将碳酸钡、碳酸钙以及铝粉混合并研磨至粒径为1-10 μ m，以100重量份的碳酸钙为基准，碳酸钡的用量为1200-1500重量份，铝粉的用量为80-140重量份；优选地，以100重量份的碳酸钙为基准，碳酸钡的用量为1360-1410重量份，铝粉的用量为100-120重量份。本专利技术还提供了根据上述的组合物以及根据上述的方法制得的所述的组合物在一种钡钨浸溃阴极结构中的应用制备方法，其中，该方法包括:将置于阴极杯中的钨海绵体进行第一热处理并冷却；将活性物质覆盖在经过热处理的钨海绵体的表面并压实，并进行第二热处理并冷却；所述活性物质为上述的用于钡钨阴极的活性组合物或者由上述的方法制备得到的用于钡钨阴极的活性组合物。本专利技术通过对碳酸钡、碳酸钙和铝粉的配比的优化，同时简化钡钨阴极活性物质的制备方法及钨钡阴极的制备过程，提高了铝酸盐钡钨阴极的电流发射能力，同时也降低工艺难度和成本。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。【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是实施例1中制备的钨钡阴极表面的活性物质经过第二热处理后的XRD衍射图；以及图2是测量钨钡阴极的最大发射电流密度的原理图。【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。本专利技术提供了一种用于钡钨阴极的活性组合物，其中，所述组合物含有碳酸钡、碳酸钙以及铝粉，以100重量份的碳酸钙为基准，碳酸钡的含量可为1200-1500重量份，铝粉的含量可为80-140重量份；优选地，以100重量份的碳酸钙为基准，碳酸钡的含量为1360-1410重量份，铝粉的含量为100-120重量份。本专利技术提供的用于钡钨阴极的活性组合物的配方中直接采用铝粉作为其中一组分，高纯度的铝粉(纯度为99.99%)十分易得，含杂质量少，对制得钨钡阴极的质量起到至关重要的作用，同时各组分的配比更加合理，制取钨钡阴极后残留的杂质少。上述活性组合物的中各组分的粒径大小具有十分广泛的选择范围，优选地，所述组合物的粒径为1-10 μ m,采用微米级别的颗粒，更能够使得在制备钨钡阴极的过程中，各组分更易烧结进入钨钡阴极中。本专利技术还提供了一种用于钡钨阴极的活性组合物的制备方法，其中，所述方法包括将碳酸钡、碳酸钙以及铝粉混合并研磨，以100重量份的碳酸钙为基准，碳酸钡的用量为1200-1500重量份，铝粉的用量为80-140重量份；优选地，以100重量份的碳酸钙为基准，碳酸钡的用量为1360-1410重量份，铝粉的用量为100-120重量份。上述方法中，优选地，研磨的条件使得到的组合物的粒径为1-10 μ m。上述方法中，优选地，所述方法还包括在将碳酸钡、碳酸钙以及铝粉混合并研磨前将碳酸钙和碳酸钡在180-200°C下干燥20-30h，优选为24h，这是为了避免碳酸钡、碳酸钙以及铝粉中含有水分而导致活性组合物的活性不高。上述方法中，所述碳酸钡、碳酸钙和铝粉的混合顺序没有特别限定，既可以是一起混合，也可以是按顺序混合。例如，先混合碳酸钡和碳酸钙再加入铝粉进行混合，但是混合顺序对于本专利技术制得的活性物质的品质影响不大。本专利技术还提供了一种钡钨阴极的制备方法，其中，该方法包括:将置于阴极杯中的钨海绵体进行第一热处理并冷却；将活性物质覆盖在经过热处理的钨海绵体的表面并压实，并进行第二热处理并冷却；所述活性物质为上述的用于钡钨阴极的活性组合物或者由上述的方法制备得到的用于钡钨阴极的活性组合物。采用两步热处理的方法制取钨钡阴极，步骤简单，同时制得钨钡阴极的最大发射电流密度大。所述的第一热处理的目的为了收缩钨海绵体的孔隙度，同时达到了对钨海绵体进行排气和净化的作用，第一热处理既可以是一步升温也可采用逐步升温进行处理，优选地，采用逐步升温的热处理的方法，包括:将容纳有钨海绵体的阴极杯置于钥舟中，将钥舟置于氢炉中，先以3-4°C /min的升温速度升温至200_250°C，然后再以22_37°C /min的升温速度升温至1200-1600°C，并保温5-20分钟。经过第一热处理后的冷却方法和条件为本领域技术人员常规使用的方法和条件，例如，自然冷却，冷却的温度通常为室温如20-30°C即可。所述第二热处理是将活性物质烧结并浸泽进入钨海绵体中，从而得到具有电流发射能力的钨钡电极。优选情况下，第二热处理采用逐步升温的热处理的方法，该方法包括:将容纳有覆盖活性物质的钨海绵体的阴极杯置于钥舟中，将钥舟置于氢炉中，在氢气的存在下进行热处理，所述热处理的过程包括:先以390-640°C /min的升温速度升温至1200-1300°C，并保温5-15分钟，然后再以265-600°C /min的升温速度升温至1700-1800°C，并保温 1-3 分钟。经过第二热处理后的冷却方法和条件为本领域技术人员常规使用的方法和条件，例如，自然冷却，冷却的温度通常为室温如20_30°C即可。按照本专利技术，所述第一热处理和第二热处理中的氢气的流量只要保证所述热处理在氢气气氛中进行即可，例如，所述氢气的流量可以为80-120L/min。此外，本领域技术人员公知的是，为了防止氢炉在使用过程中发生爆本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于钡钨阴极的活性组合物，其特征在于，所述组合物含有碳酸钡、碳酸钙以及铝粉，以100重量份的碳酸钙为基准，碳酸钡的含量为1200?1500重量份，铝粉的含量为80?140重量份；优选地，以100重量份的碳酸钙为基准，碳酸钡的含量为1360?1410重量份，铝粉的含量为100?120重量份。
【技术特征摘要】
1.一种用于钡钨阴极的活性组合物，其特征在于，所述组合物含有碳酸钡、碳酸钙以及铝粉，以100重量份的碳酸钙为基准，碳酸钡的含量为1200-1500重量份，铝粉的含量为80-140重量份；优选地，以100重量份的碳酸I丐为基准,碳酸钡的含量为1360-1410重量份，铝粉的含量为100-120重量份。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述组合物的粒径为1-10μ m。3.一种用于钡钨阴极的活性组合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括将碳酸钡、碳酸钙以及铝粉混合并研磨，以100重量份的碳酸钙为基准，碳酸钡的用量为1200-1500重量份，铝粉的用量为80-140重量份；优选地，以100重量份的碳酸钙为基准，碳酸钡的用量为1360-1410重量份，铝粉的用量为100-120重量份。4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，研磨的条件使得到的组合物的粒径为1-10 μ m05.根据权利要求3或4所述的制备方法，其中，所述方法还包括在将碳酸钡、碳酸钙以及铝粉混合并研磨前将碳酸钙和碳酸钡在180-200°C下干燥20-30h，优选为24h。6.一种钡钨阴极的制备方法，其特征在于，该方法包括: 将置于阴极杯中的钨海绵体进行第一热处理并冷却； 将活性物质覆盖在经过热处理的钨海绵体的表面并压实，并进行第二热处理并冷却； 所述活性物质为权利要求1-2中任意一项所述的用于钡钨阴极的活性组...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴华夏，温旭杰，尚吉花，席洪柱，张建成，贺兆昌，余正红，
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：
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