[发明专利]一种磁控管阴极组件用焊料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种磁控管阴极组件用焊料及其制备方法，按照质量百分比焊料组分包含钼45‑70％，硅25‑45％，硼5‑10％。焊料的制备方法具体包括：首先将三元合金焊料粉末放入球磨罐中混合5‑15h后得到预合金化三元合金焊料料浆，再用烘箱烘0.5‑3h，配置成胶状后，再用点胶方式将焊料预置到端帽内部，最后通过气氛炉烧结后得到所需的钼端帽用三元合金焊料。用本发明的焊料配方及制备方法制得的三元合金焊料具有成本低廉、质量稳定，能够满足磁控管阴极组件的生产要求等优点。

技术领域

本发明属于粉末冶金制造领域，具体涉及一种磁控管阴极组件用焊料及其制备方法。

背景技术

磁控管是一种用来产生微波能的电真空器件。实质上是一个置于恒定磁场中的二极管。管内电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下，与高频电磁场发生相互作用，把从恒定电场中获得能量转变成微波能量，从而达到产生微波能的目的。同时，磁控管是一种消耗品，容易老化和消磁。磁控管具有振荡效果高、微波输出功率大、工作电压低、尺寸小、重量轻、成本低等特点，因此被广泛应用于家用微波炉和工业微波炉等领域。磁控管的阴极即电子的发射体,又是相互作用空间的一个组成部分。阴极的性能对管子的工作特性和寿命影响极大，被视为整个管子的心脏。作为磁控管的核心部件阴极组件，主要包含钨合金线圈和钼端帽组件。钨合金线圈与钼端帽组件各自熔点都比较高，因此不能直接焊接在一起，必须通过高温焊料合金连接在一起，才能形成导电回路。

目前行业内常用的高温合金焊料有钌钼二元体系、钌钼镍三元体系两种。由于钌是贵金属，近年来钌金属价格节节攀升，生产成本极高，难于满足工业化生产要求。也有少部分厂家采用硅钼焊料，由于硅钼二元合金的共晶点温度在2000-2100℃之间，远远超过了钼端帽的烧结温度1700-1800℃，线圈与钼端帽高频焊过程中，容易出现端帽烧熔鼓泡等致命缺陷，影响磁控管成品率。

本发明旨在提供一种低成本、高可靠性的高温合金焊料，从而解决采用钌钼二元体系、钌钼镍三元体系高温合金焊料制备磁控管生产成本高，以及采用硅钼焊料易造成钼端帽烧熔鼓泡等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种磁控管阴极组件用焊料及其制备方法，解决采用钌钼二元体系、钌钼镍三元体系高温合金焊料制备磁控管生产成本高，以及采用硅钼焊料易造成钼端帽烧熔鼓泡等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是一种磁控管阴极组件用焊料，按照质量百分比其组分包含钼45-70％，硅25-45％，硼5-10％。

本发明采用的技术方案之二是一种磁控管阴极组件用焊料的制备方法，具体包括如下步骤：

a.将焊料各组分粉末进行球磨混合：首先按照质量百分比称取钼粉45-70％，硅粉25-45％，硼粉5-10％，并将各组分粉末加入到球磨机内进行球磨得到预合金化三元合金焊料料浆；

b.将预合金化三元合金焊料料浆烘干并过筛：将预合金化三元合金焊料料浆放入烘箱内，在50-150℃温度下烘0.5-3h得到预合金化三元合金焊料粉末；将烘干后的预合金化三元合金焊料粉末过200目筛网后备用；

c.端帽点胶：将上述过筛后的预合金化三元合金焊料粉末配置成膏状胶料，并将三元合金胶料以自动点胶方式预置到端帽内部，形成焊料环；

d.焊料烧结：将带有焊料环的钼端帽置于气氛炉中，气体流量为10-25L/min，在1550-1700℃烧结30-100min，得到符合磁控管要求的钼端帽用三元合金焊料。

在本发明一较佳实施例中，选用粒度为5-15μm的钼粉、粒度为10-25μm的硅粉和粒度为30μm-50μm的硼粉。

在本发明一较佳实施例中，所述步骤a中球磨球为直径5-10mm、长度5-15mm的钼柱、球料比为3-6:1、球磨时间为5-15h。