本發(fā)明涉及收集極電極表面處理，具體地說(shuō)是一種低二次電子發(fā)射系數(shù)收集極電極表面處理方法。

背景技術(shù)：

1、大功率毫米波行波管是高精度毫米波雷達(dá)系統(tǒng)中不可或缺的核心器件，具有微波功率放大的作用，雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)于行波管的效率以及信號(hào)的質(zhì)量要求非常高，其中效率直接影響雷達(dá)系統(tǒng)的載荷，而收集極作為行波管內(nèi)收集剩余電子的重要部件，因此提升收集極效率極為關(guān)鍵。

2、如圖1所示，在收集極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定的條件下，要獲得高效率的收集極，需要從材料和工藝角度出發(fā)，通過(guò)選用二次電子發(fā)射系數(shù)小的材料作為收集極電極，或者對(duì)電極表面改性處理，但表面改性技術(shù)目前存在的問(wèn)題是工藝較不穩(wěn)定，且加工費(fèi)用昂貴，不利于工程化應(yīng)用，因而直接通過(guò)改變材料的方式，用于提升回收效率最為直接有效，因此，本發(fā)明提出了一種低二次電子發(fā)射系數(shù)收集極電極表面處理方法，能夠顯著降低行波管工作過(guò)程中產(chǎn)生的二次電子，在滿足薄壁型收集極電極良好加工性能、低放氣量和高焊接質(zhì)量要求的前提下，提升了收集極效率，并降低了整管重量，滿足了雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)大功率毫米波行波管載荷的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種低二次電子發(fā)射系數(shù)收集極電極表面處理方法，并研究匹配的表面處理方法以滿足收集零件焊接需要，以解決背景技術(shù)中無(wú)氧銅材質(zhì)的大功率毫米波行波管收集極電極二次發(fā)射系數(shù)過(guò)大而導(dǎo)致的整管效率提升受限的問(wèn)題。

2、本發(fā)明技術(shù)方案如下：

3、一種低二次電子發(fā)射系數(shù)收集極電極表面處理方法，包括以下步驟：

4、s1：通過(guò)機(jī)械加工方式將石墨摻雜金屬加工成收集極電極零件；

5、s2：采用丙酮超聲的清洗方式去除收集極電極零件加工后表面殘留的碎屑或者顆粒物；

6、s3：將收集極電極零件在700℃下維持10min進(jìn)行燒氫凈化處理；

7、s4：對(duì)石墨摻雜金屬材料的焊接區(qū)域進(jìn)行鍍覆銅處理，然后在真空爐內(nèi)900℃-950℃保溫20min處理；

8、s5：采用電真空器件用低蒸汽壓的金基合金釬料作為填充焊料裝配收集極，在真空爐內(nèi)焊接成收集極部件。

9、優(yōu)選的，所述s1中石墨摻雜金屬中石墨占比為80％-90％。

10、優(yōu)選的，所述s1中機(jī)械加工方式包括車(chē)削、洗削、磨削、電火花加工。

11、優(yōu)選的，所述s1中機(jī)械加工時(shí)采用酒精作為冷卻液。

12、優(yōu)選的，所述s4、s5中真空爐內(nèi)真空度不得低于10-4pa。

13、優(yōu)選的，所述s4中銅層厚度為7-8μm。

14、優(yōu)選的，所述s5中的金基合金釬料包括au-cu、au-ni。

15、優(yōu)選的，所述au-cu焊接溫度為910-930℃，所述au-ni焊接溫度為950-1000℃，升溫速率為10℃/min。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

17、1、本發(fā)明通過(guò)采用輕質(zhì)新型材料石墨摻雜金屬，相比于以往采用無(wú)氧銅制備的收集極電極，實(shí)現(xiàn)了電極自身的二次電子發(fā)射系數(shù)和重量的降低，并采用酒精作為冷卻液；通過(guò)車(chē)加工以及丙酮超聲的清洗方式等工藝，在滿足收集極電極加工成型精度的同時(shí)，有效解決了加工工藝不當(dāng)而造成的材料后期嚴(yán)重放氣問(wèn)題，有助于行波管管內(nèi)真空度的提升，對(duì)螺流等電參數(shù)一致性的提升。

18、2、本發(fā)明通過(guò)在石墨摻雜金屬收集極電極零件局部鍍覆銅和真空熱處理，提升了鍍銅層與石墨摻雜金屬基體的結(jié)合強(qiáng)度，改善了釬料在石墨摻雜金屬表面的浸潤(rùn)性能，實(shí)現(xiàn)了收集極電極引線與收集極電極的連接，滿足了收集極各極加電要求。

技術(shù)特征：

1.一種低二次電子發(fā)射系數(shù)收集極電極表面處理方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的低二次電子發(fā)射系數(shù)收集極電極表面處理方法，其特征在于：所述s1中石墨摻雜金屬中石墨占比為80％-90％。

3.如權(quán)利要求1所述的低二次電子發(fā)射系數(shù)收集極電極表面處理方法，其特征在于：所述s1中機(jī)械加工方式包括車(chē)削、洗削、磨削、電火花加工。

4.如權(quán)利要求1所述的低二次電子發(fā)射系數(shù)收集極電極表面處理方法，其特征在于：所述s1中機(jī)械加工時(shí)采用酒精作為冷卻液。

5.如權(quán)利要求1所述的低二次電子發(fā)射系數(shù)收集極電極表面處理方法，其特征在于：所述s4、s5中真空爐內(nèi)真空度不得低于10-4pa。

6.如權(quán)利要求1所述的低二次電子發(fā)射系數(shù)收集極電極表面處理方法，其特征在于：所述s4中銅層厚度為7-8μm。

7.如權(quán)利要求1所述的低二次電子發(fā)射系數(shù)收集極電極表面處理方法，其特征在于：所述s5中的金基合金釬料包括au-cu、au-ni。

8.如權(quán)利要求8所述的低二次電子發(fā)射系數(shù)收集極電極表面處理方法，其特征在于：所述au-cu焊接溫度為910-930℃，所述au-ni焊接溫度為950-1000℃，升溫速率為10℃/min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及收集極電極表面處理技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種低二次電子發(fā)射系數(shù)收集極電極表面處理方法，包括：通過(guò)機(jī)械加工方式將石墨摻雜金屬加工成收集極電極零件；采用丙酮超聲的清洗方式去除收集極電極零件加工后表面殘留的雜質(zhì)；將收集極電極零件進(jìn)行燒氫凈化處理；石墨摻雜金屬材料的焊接區(qū)域進(jìn)行鍍覆銅處理；采用電真空器件用低蒸汽壓的金基合金釬料作為填充焊料裝配收集極；本發(fā)明通過(guò)采用輕質(zhì)新型材料石墨摻雜金屬，相比于以往采用無(wú)氧銅制備的收集極電極，實(shí)現(xiàn)了電極自身的二次電子發(fā)射系數(shù)和重量的降低，通過(guò)在石墨摻雜金屬收集極電極零件局部鍍覆銅和真空熱處理，實(shí)現(xiàn)了收集極電極引線與收集極電極的連接，滿足了收集極各極加電要求。

技術(shù)研發(fā)人員：任重,楊夢(mèng)瑤,杜明春,王竟宇,令狐昌剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京三樂(lè)集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10