電子管燈絲材料與碳化后的強度關(guān)系

李海龍

摘 要大功率電子管中通常用于陰極制造的釷鎢絲材料是含有0.5%～2%氧化釷的鎢絲。釷鎢陰極的制造工藝和鎢陰極相似，也需要經(jīng)過凈化、成形、定型等工序，但不同的是釷鎢陰極還需要進行激活處理。由于材料含氧化釷不均勻，使其激活之后陰極的強度大大降低。

【關(guān)鍵詞】氧化釷含量 碳化 碳化度 燈絲強度

1 前言

在釷鎢陰極電子管的制造過程中，由于釷鎢陰極的生產(chǎn)量大，采購的陰極材料釷鎢絲很多，而不同批次釷鎢絲的由于氧化釷含量不同，經(jīng)過碳化激活處理之后，燈絲的強度明顯下降，給釷鎢陰極電子管的生產(chǎn)帶來很大的質(zhì)量問題。

2 釷鎢陰極電子管的問題

近年我廠生產(chǎn)的釷鎢陰極電子管，生產(chǎn)中產(chǎn)生了大量斷燈絲的廢品，而且導(dǎo)致當(dāng)年的產(chǎn)品退貨率大增，一度給我們帶來了很大的損失，經(jīng)過排查設(shè)備、人員、工藝、環(huán)境都沒有發(fā)生變化，而斷燈絲的現(xiàn)象卻依然大量出現(xiàn)，甚至連產(chǎn)品的例行試驗振動、沖擊都不能通過。

經(jīng)過解剖，對斷開的燈絲進行了分析，發(fā)現(xiàn)很多燈絲的表面出現(xiàn)了螺旋型裂紋，而且是順著整根絲都有這種現(xiàn)象，開裂后導(dǎo)致燈絲強度大大降低。產(chǎn)品在碳化激活后稍微經(jīng)受振動或者撞擊，燈絲就會因此而斷裂，造成產(chǎn)品報廢，給生產(chǎn)帶來了很大的損失，如圖1所示。

對開裂的燈絲又進行金相分析，發(fā)現(xiàn)同一個燈絲的不同部位，碳化度也有很大的差異，正常情況下我們的碳化度要求必須在30%左右，而碳化度太大，說明被碳化的燈絲截面中，未被碳化的部分起不到任何支撐作用，稍微振動就能導(dǎo)致燈絲斷裂，這一現(xiàn)象直接證明，燈絲的材料中氧化釷的含量不均勻，在2800K溫度碳化時，含氧化釷多的地方由于熱電阻大，溫度高，激活后碳化度高，含氧化釷低的地方電阻小，溫度低碳化度低，不含氧化釷的地方（或含氧化釷量太少）鎢絲由于再結(jié)晶，形成小的等軸晶粒，在1500K時晶粒迅速長大，以至個別晶粒占據(jù)絲軸的整個橫斷面，使沿垂直的晶界上產(chǎn)生滑移，這樣的鎢絲強度低，塑性差，很容易脆斷或者熔斷，造成產(chǎn)品大量斷燈絲。

如圖2，同一個燈絲的碳化度從17%到71%，相差4.17倍，進一步說明燈絲材料出現(xiàn)了問題，含氧化釷含量不均勻，甚至含量過低，都會導(dǎo)致燈絲脆斷。

3 結(jié)語

目前，作為用于國內(nèi)電子管陰極制造的釷鎢絲，激活后強度的高低顯得非常重要，因為電子管不僅要長途運輸，還要進行整機安裝甚至整機運輸?shù)?，沒有足夠的強度，產(chǎn)品沒到用戶就已經(jīng)燈絲斷裂，所以對于釷鎢絲氧化釷的含量，終端廠家缺乏檢測設(shè)備，但通過金相分析等不同的側(cè)面途徑，一樣可以檢驗其氧化釷含量的均勻性，使其滿足廠家的生產(chǎn)需求。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

江西景光電子有限公司 江西省景德鎮(zhèn)市 333000endprint