[其他]鎢鈰電極材料及其制備工藝和用途

在審

• 申請號: 101985000000484
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN1005732B
• 公開（公告）日: 1989-11-08
• 發明（設計）人: 王菊珍
• 申請（專利權）人: 上海燈泡廠
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 須一平

一種鎢鈰電極材料，是非放射性、難熔的或非自耗的金屬電極材料，運用于惰性氣體保護電弧焊、等離子焊接、切割、噴涂及熔煉，激光光源和氣體放電光源等技術中的電極，以及真空電子束涂膜陰極燈絲等。本發明采用粉末冶金工藝，嚴格控制工藝參數，制備成氧化鈰含量在１．０～４．５％的鎢鈰電極材料，從而克服了長期為人們所認為含氧化鈰超過１．０％的鎢鈰電極材料出現加工脆性的難題。１１項權利要求，６幅圖。

本發明屬于一種非自耗金屬電極材料及其制備工藝和用途。

過去，用于惰性氣體保護的電弧加工的鎢電極材料含有少量（1～2%）的氧化釷，作為一種添加劑，以改進其粘污損失、引弧電壓和起弧損失等方面的焊接性能，使之優于工業純鎢電極材料，延長電極壽命。其缺點是在焊接區域內伴隨有釷和釷的氧化物存在，產生放射性污染，對人體健康有害。在1952年11月1日申請而在1956年5月1日獲取美國專利與商標局批準的美國專利第2，744，183號“惰性氣體保護電弧焊”提出一種惰性氣體保護焊電極材料，它的主要成份是鎢，并含有2～10%的幾種（二種以上）的添加劑，即至少含有氧化鋇、氧化鈣、氧化鈰和氧化釔等組合中選出來的二種氧化物，在1955年12月6日申請而在1958年3月4日獲取美國專利與商標局批準的美國專利第2，825，703號“鎢電弧電極”，提出一種非自耗惰性氣體保護電弧電極，由鎢組成，其中含有0.01～0.30%的氧化鈰。還指出添加劑只要稍為多一點，這類電極就不能進行旋轉鍛造，因為材料太脆了。

1969年9月13日出版的AD699650“不同添加劑對鎢性能的影響”，其資料來源是：蘇聯科學院冶金所的研究論文“鎢、鉬和鈮的冶金”，發表于《科學》，莫斯科，1967，第142-149頁，此文指出，在鎢中含有1.0%的氧化鈰，其熱發射性不如鎢釷材料。

本發明人曾提供意見，由中國代表在1980年向ISO提出，建議重量含量≤2%氧化鈰的鎢鈰電極材料列入“惰性氣體保護電弧焊和等離子焊接及切割用鎢電極”的ISO/TC標準，已作草案通過（DP6848）。

在氣體放電管及真空器件制造工藝中，以往用來與95料玻璃（3C11）封接的引出線材料是采用純鎢桿或鎢釷桿，除了同樣存在放射性危害外，還存在封接工藝質量可靠性及生產合格率低的問題。

本發明的目的在于提出一種鎢鈰電極材料及其制備工藝和用途，以解決上述現有技術中所存在的問題，即是：（1）消除鎢釷電極在生產及應用中放射性環境污染;（2）提高鎢電極的電子發射功能來滿足在惰性氣體保護電弧焊和等離子焊接、切割、噴涂、熔煉等工藝領域使用電極的技術性能;（3）提高激光光源和氣體放電光源應用的鎢電極技術性能;（4）提高真空電子束涂膜的陰極燈絲的技術性能;（5）提高采用95料玻璃（3C11）制作的氣體放電管和電真空器件的技術性能;（6）解決含氧化鈰＞1.0%的鎢鈰材料出現脆性的工藝問題。

本發明提出的一種非自耗金屬電極材料是一種鎢基的鎢鈰材料，其中含有重量百分比為＞2～4.5%的氧化鈰。它不但不存在象鎢釷材料的有害的放射性環境污染問題，而且熱發射性能比同樣比例的鎢釷材料好，在氧化鈰含量＞3.0～4.5%時，其優點更為突出。實驗結果：含2%氧化釷的鎢釷材料的α射線劑量為3.64×10^-5居里/公斤，而含2～4%氧化鈰的鎢鈰材料的α射線劑量僅為24.2～7.4×10^-9居里/公斤;含2%氧化釷的鎢釷材料的電子逸出功僅為4.4ev，而含2%氧化鈰的鎢鈰材料的電子逸出功僅為3.1ev（在激活以后）。說明屬非放射性的鎢鈰電極材料要比放射性鎢釷電極材料電子發射功能好。