[发明专利]一种抑制微波部件镀银层表面二次电子发射系数的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抑制微波部件镀银层表面二次电子发射系数的方法，特别涉及一种通过电化学腐蚀方法来抑制铝合金镀银表面的二次电子发射系数的方法，属于微放电技术领域。

背景技术

微放电效应是在真空条件下，电子在射频场的加速下，在两金属表面间激发的二次电子发射与倍增的效应。多工器、滤波器等航天器大功率微波部件的内部电场较强区域容易发生微放电效应，导致大功率微波部件失效，甚至使整个有效载荷彻底失效。因此，航天器微波部件必须进行微放电效应的抑制设计，确保航天器在轨的安全、可靠运行。

专利“Carbon nitride coating applicable to prevent the multipactor effect”提出在材料表面镀覆一层氮化碳膜抑制微放电的表面处理方法，但氮化碳膜的导电性能差，使得微波部件的插损较大。

专利“Titanium nitride thin films for minimizing multipactoring”提出在材料表面镀覆一层氮化钛薄膜抑制微放电的表面处理方法，但氮化钛薄膜在空气中的稳定性差，经过一段时间后二次电子发射系数急剧增大。

发明内容

本发明的目的是为了提出一种抑制微波部件镀银层表面二次电子发射系数的方法，该方法能够使得铝合金镀银层表面的微放电阈值高、损耗小、稳定性好。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的一种抑制微波部件镀银层表面二次电子发射系数的方法，将微波部件内表面先用酸溶液进行阳极氧化处理，在微波部件内表面形成多孔结构，然后利用化学溶液腐蚀的方法增大孔的口径，最后在微波部件内表面溅射沉积金或银等导电性好的金属，使得微波部件内表面既具有低二次电子发射系数，又具有良好的导电性能。

具体的步骤为：

1）用电解池即电化学腐蚀的方法在微波部件表面打孔；

腐蚀电流：200～400mA/cm²，腐蚀时间为10～30s；

电解液配方：HCl+K₂Cr₂O₇+H₂SO₄（HCl0.5M～1.5M，K₂Cr₂O₇0.1M～0.5M，H₂SO₄0.2M～0.6M），阳极材料为微波部件，所述的微波部件的材料为铝合金；阴极材料为石墨；

2）将步骤1）得到的带有孔的微波部件进行进一步扩孔；扩孔采用电解池即电化学腐蚀的方法；

腐蚀电流：10～50mA/cm²，腐蚀时间3～8min；

电解液配方：0.01～0.05M的HCl；阳极材料为微波部件，阴极材料为石墨；

3）在步骤2）得到的微波部件的孔的内表面磁控溅射铜层作为过渡层；然后在过渡层的表面磁控溅射银层，最后对微波部件进行真空热处理，得到镀银层表面二次电子发射系数低的微波部件。

所述的步骤3）中磁控溅射银层后对微波部件的银层表面进行真空氮气清洗，真空度高于3×10^-4Pa；

所述的步骤3）中溅射铜层时的溅射工艺参数为：Ar气流20sccm，溅射气压1.4Pa，溅射电流0.5A，电压280V，溅射时间10mins，溅射温度：室温；

所述的步骤3）中溅射银层时的溅射工艺参数为：Ar气流30sccm，溅射气压1.4Pa，溅射电流0.2A，电压260V，溅射时间10mins，溅射温度：室温；

所述的步骤3）中真空热处理的条件为：真空度高于2.5×10^-4Pa，温度为200℃，时间为20mins；真空热处理能够进一步增加表层金属和铝合金基体之间的结合力。

附图说明

图1为本发明电解池的结构示意图；

图2为未进行溅射金属时微波部件的表面微观形貌图；

图3为进行溅射银层后微波部件的表面微观形貌图；

图4为对比例和本发明的方法得到的微波部件的表面二次电子发射系数曲线图。

具体实施方式

电化学腐蚀应用电解池所谓其反应设备，使电流通过电解质溶液（或熔融的电解质），而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。与电源的正极相连的电极称为阳极。物质在阳极上失去电子，发生氧化反应。与电源的负极相连的电极成为阴极。物质在阴极上得到电子，发生还原反应。