稀土二元複合鋇鎢陰極

磁控管是目前工作效率最高的微波器件，其在民用加熱，放射醫療等領域具有巨大的應用市場。近年來，隨著放射醫療及集裝箱檢測等微波應用市場的快速成長，磁控管繼續朝著大功率、高頻率、小型化和低成本的方向發展。

磁控管在起振時，要求陰極提供足夠的初始熱發射電流和盡可能大的二次電子發射係數。目前在磁控管中廣泛使用的鋇鎢陰極由於器件中電子強烈的回轟使鋇消耗過快，導致壽命降低，且二次電子發射能力難以滿足大功率微波器件的使用要求。

為了提升磁控管的陰極性能，在單元稀土氧化物摻雜壓制型鋇鎢陰極的基礎上，有學者研發了Y₂O₃-La₂O₃二元體系複合鋇鎢陰極，在熱發射沒有降低的情況下，其二次電子發射性能更好，這種陰極材料的製造過程包括：

(1)以偏鎢酸銨為原料，在偏鎢酸銨水溶液中加入硝酸釔水溶液、硝酸鑭水溶液、硝酸鋇水溶液、硝酸鋁水溶液和硝酸鈣溶液，由Y₂O₃和La₂O₃混合的稀土氧化物占陰極材料總量的5-20％wt，三元硝酸鹽占陰極材料總重量的5-15％wt，然後加入檸檬酸溶液，置於70-90℃水浴中直至形成溶膠，然後於100-150℃烘乾直至形成凝膠；

(2)將此凝膠在500-600℃、大氣氣氛下，進行分解2-4h；

(3)將分解後的粉末在氫氣氣氛下進行還原，第一步還原溫度為450-550℃，保溫2-4h；第二步為750-950℃，保溫1-2h，還原後的粉末在壓制壓力1-3t/cm²下壓制，燒結溫度為1450-1650℃，保溫1-5min的條件下進行燒結加工成陰極。

採用Y₂O₃-La₂O₃體系複合壓制稀土二元複合鋇鎢陰極，由於採用液相摻雜技術，稀土元素釔、鑭在陰極中分佈均勻，且壓制型陰極製備工藝簡單，工藝可重複性強，便於規模生產。電子發射性能測試結果表明：稀土二元複合鋇鎢陰極材料在總稀土含量為20％(其中Y2O3∶La2O3品質比為3∶1)，1200℃高溫啟動時次級發射係數最大，能夠達到5.34，明顯高於鋇。

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