【摘要】：真空器件不僅在雷達(dá)成像、導(dǎo)彈防御和電子對(duì)抗等國防領(lǐng)域有著非常重要的應(yīng)用,還在衛(wèi)星通訊和導(dǎo)航、深空探測(cè)等民用和大科學(xué)研究領(lǐng)域也有廣闊的應(yīng)用前景。陰極作為微波真空電子器件的核心部分,其性能直接決定了真空器件的性能和壽命。目前,真空電子器件廣泛采用浸漬式擴(kuò)散熱陰極作為電子發(fā)射源,而鋁酸鹽作為制備浸漬式擴(kuò)散陰極的核心材料,其制備工藝和材料學(xué)特性還缺乏充分的研究。傳統(tǒng)鋁酸鹽前驅(qū)體的制備方法主要有機(jī)械混合法、液相共沉淀法等。本文通過室溫固相化學(xué)反應(yīng)法來制備鋁酸鹽的前驅(qū)體,通過X射線衍射(XRD)和掃描電鏡(SEM)分析了物相結(jié)構(gòu)和微觀形貌,采用平板二極管裝置測(cè)量了實(shí)驗(yàn)陰極發(fā)射性能,得到的結(jié)論主要如下:(1)室溫固相法制備的鋁酸鹽前驅(qū)體的物相結(jié)構(gòu)主要包含α-(Ba,Ca)CO_3晶體相和非晶(或結(jié)晶性很差)γ-AlOOH相。場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡結(jié)果表明,前驅(qū)體中的顆粒尺寸分別為亞微米和納米量級(jí)。(2)在室溫固相法制備612(BaO:CaO:Al_2O_3=6:1:2,數(shù)字代表摩爾比)鋁酸鹽的過程中,隨著BaO含量的增加,Ba_5CaAl_4O_(12)相會(huì)逐漸過渡到Ba_3CaAl_2O_7相;一定范圍內(nèi)CaO含量的增加有利于Ba_3CaAl_2O_7相的形成,但若含量過高,鋁酸鹽主要呈現(xiàn)為Ba_5CaAl_4O_(12)結(jié)構(gòu)。形貌分析結(jié)果表明,形成的鋁酸鹽的顆粒在亞微米尺度范圍內(nèi),且形貌一致性較好。(3)平板二極管測(cè)試結(jié)果表明,室溫固相法制備的612鋁酸鹽隨著BaO含量的增加,對(duì)應(yīng)的陰極發(fā)射電流密度會(huì)隨之增大,在x BaO:1CaO:2Al_2O_3系列鋁酸鹽中,當(dāng)BaO含量為x=6.8時(shí),在1130℃時(shí)電流發(fā)射最大可以達(dá)到7.1 A/cm~2;此外,在6BaO:x CaO:2Al_2O_3系列鋁酸鹽中,隨著CaO含量的增加,對(duì)應(yīng)的陰極發(fā)射電流密度會(huì)先增大后減小,當(dāng)CaO含量為x=1.3時(shí),在1130℃時(shí)最大電流發(fā)射為7.2 A/cm~2�？傊�,室溫固相反應(yīng)法制備的鋁酸鹽無論是前驅(qū)體還是燒結(jié)產(chǎn)物,都形貌結(jié)構(gòu)均勻,采用該方法制備的實(shí)驗(yàn)陰極發(fā)射性能與液相法制備的實(shí)驗(yàn)陰極相當(dāng)。該方法不需要溶劑,環(huán)境污染小,操作簡(jiǎn)單、易于工業(yè)化,具有很大的潛在應(yīng)用推廣價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN103;TQ133.1
【圖文】：

浸漬型擴(kuò)散陰極結(jié)構(gòu)示意圖

L-型擴(kuò)散陰極構(gòu)造圖

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 程誠;李季;于志強(qiáng);聶秋玲;高玉娟;朱木易;;覆鋨擴(kuò)散陰極的鋇蒸發(fā)及膜層衰減[J];真空電子技術(shù);2014年04期

2 曹貴川;林祖?zhèn)?祁康成;王小菊;;鈧鎢基體鋇鎢熱陰極發(fā)射性能研究[J];電子元器件應(yīng)用;2012年Z1期

3 王舒墨;李季;王輝;;新型薄膜鈧系陰極性能研究[J];真空電子技術(shù);2011年06期

4 楊海林;謝元彥;阮建明;白波;;機(jī)械化學(xué)法制備納米碳酸鈣[J];粉末冶金材料科學(xué)與工程;2010年05期

5 盧平;沈春英;丘泰;;浸漬鋇鎢陰極用鎢粉的研究[J];粉末冶金工業(yè);2010年05期

6 沈春英;李志順;丘泰;;電子發(fā)射材料組成對(duì)Ba-W陰極性能的影響[J];電子元件與材料;2010年04期

7 沈春英;李志順;丘泰;宋濤;;液相共沉淀法合成浸漬陰極用Ba_5CaAl_4O_(12)[J];無機(jī)鹽工業(yè);2006年06期

8 陳博賢;劉光詒;夏善紅;丁耀根;李宏彥;楊久霞;呂永積;;平面平行真空微電子二極管中二分之三次方關(guān)系式的應(yīng)用[J];真空電子技術(shù);2006年01期

9 席曉麗,聶祚仁,郭艷群,楊建參,左鐵鏞;納米鈰-鎢發(fā)射材料的結(jié)構(gòu)與熱發(fā)射性能研究[J];中國稀土學(xué)報(bào);2005年01期

10 趙青,李宏福,羅勇,鄧學(xué),喻勝,王麗;雙陽極磁控注入槍束流特性的研究[J];強(qiáng)激光與粒子束;2004年06期

本文編號(hào)：2737888