與純鎢電極相比,復(fù)合稀土鎢電極具有更好抗變形性能和電子發(fā)射能力,因而更適合應(yīng)用于機(jī)械、造船、航空航天、建筑、核電、冶金等行業(yè)中。不過,稀土鎢電極生產(chǎn)技術(shù)較為復(fù)雜和生產(chǎn)成本較高,導(dǎo)致它不能被廣泛使用。所以,研究者常通過摻雜工藝、還原工藝和垂熔燒結(jié)工藝對(duì)其生產(chǎn)費(fèi)用進(jìn)行降低,以及提高它的性能。
摻雜工藝:對(duì)于多元復(fù)合稀土鎢電極通常采用仲鎢酸銨與稀土硝酸鹽直接進(jìn)行摻雜;釷鎢電極通常采用氧化鎢和氧化釷直接摻雜;鈰鎢電極一般采用氧化鎢和稀土硝酸鹽進(jìn)行摻雜。這種摻雜方法能使原材料混合更均勻,提高復(fù)合電極的力學(xué)性能、電子發(fā)射性能及加工成材率。注意:該方法還能省去仲鎢酸銨的煅燒工藝,縮短生產(chǎn)過程。
還原工藝:復(fù)合電極通常采用粉末冶金法進(jìn)行制備。而在還原工序中一般采用二次還原法,其中第一次還原時(shí)要適當(dāng)?shù)靥岣呓饘俜勰┑念w粒尺寸梯度,第二次還原時(shí)要適當(dāng)?shù)靥岣邷囟忍荻?,這都有利于提高金屬粉末的粒度。
燒結(jié)工藝:采用垂熔燒結(jié)方式制備復(fù)合稀土鎢電極時(shí),要控制好燒結(jié)溫度。因?yàn)闊Y(jié)溫度過高,鎢晶粒就會(huì)急劇長(zhǎng)大,降低稀土氧化物的擴(kuò)散系數(shù),增加電極的燒損率,同時(shí)還會(huì)使稀土氧化物形成的低熔點(diǎn)物質(zhì)聚集長(zhǎng)大,增加偏析,進(jìn)而導(dǎo)致稀土氧化物蒸發(fā)損耗,分布不均。