[发明专利]压制型含钪扩散阴极的制备方法

摘要

一种压制型含钪扩散阴极的制备方法，属于稀土难熔金属阴极材料技术领域。目前，压制型含钪扩散阴极一直没有解决各种活性物质分布均匀性的问题，且采用微米级的海绵体结构，导致其发射性能一直逊于浸渍型阴极。本发明所提供的压制型含钪扩散阴极制备方法，将Sc(NO₃)₃、Ba(NO₃)₂、Ca(NO₃)₂、Al(NO₃)₃和偏钨酸铵分别溶于水中后混合，并加入柠檬酸溶液，经水浴处理后，形成溶胶，将其烘干形成凝胶后进行分解，得到粉末；将粉末还原后压制成试样，随后于氢气气氛下一次烧结成阴极材料。本发明的工艺可重复性强，便于规模生产，制备的阴极材料中各种元素分布均匀，在800℃下具有非常优异的发射性能。

主权项

1.一种压制型含钪扩散阴极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)以Sc(NO3)3、Ba(NO3)2、Ca(NO3)2、Al(NO3)3和偏钨酸铵为原料，其中Sc(NO3)3的用量按照Sc2O3占最终粉末质量3～5wt％来计算，硝酸钡、硝酸铝和硝酸钙的用量以最终获得的粉末中氧化钡、氧化铝和氧化钙占5wt％～15wt％进行计算，将各原料分别溶于水中，然后混合，随后加入柠檬酸溶液，将此溶液进行80-100℃水浴处理，形成溶胶，然后在80℃～120℃温度范围内将其烘干形成凝胶；2)将凝胶在500-550℃下，保温5小时，于空气或氧气气氛下分解，得到黄色粉末；3)将分解后的粉末在氢气气氛下进行两步还原，第一步还原温度为500℃，保温时间为2小时，第二步还原温度在850℃-1100℃之间，保温时间为2小时；4)将还原后的粉末在1.5t/cm3～2.5t/cm3的条件下压制成试样，随后于氢气气氛下，在1450℃-1650℃温度范围内保温1-10min一次烧结成阴极材料。