[其他]鈷酸鍶鑭陰極的制備方法及成型模具

無效

• 申請號: 87107716
• 申請日: 1987-11-13
• 公開（公告）號: CN1005300B
• 公開（公告）日: 1989-09-27
• 發明（設計）人: 蘇文輝;劉江;周建十
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 代理公司: 吉林大學專利事務所
• 代理人: 王恩遠

本發明屬于用在封離式ＣＯ₂激光器的一種陰極的制備方法。整個工藝含配料－預燒－成型－燒結等過程。首先按Ｌａ_0.7Ｓｒ↓_0.3ＣｏＯ₃中各元素比例稱出Ｌａ₂Ｏ₃、ＳｒＣＯ₃、Ｃｏ₃Ｏ₄等原料混合研細，經預燒后加入適量的樹脂膠，裝入特制的成型模具，連同電極引線一起加壓成型，最后進行緩慢均勻升溫和保溫燒結。

本發明屬于用在封離式CO₂激光器上的稀土材料陰極的制備方法。

傳統的用于封離式CO₂激光器陰極的材料是金屬或合金，或由于工作中易氧化，吸收激光管內的氧，使激光器輸出功率下降;或由于濺射率很高，嚴重影響激光管的使用壽命。現在已有人改用稀土材料制作陰極，并采用陶瓷法進行燒結。具體工藝過程為：按比例地把La₂O₃、SrCO₃、Co₃O₄混合研細，在900℃溫度下預燒6小時，取出研細做成圓筒形。再分兩步燒結-1050℃，6小時，1050℃，6小時。這個工藝過程可歸納為混合-預燒-研碎-成型-兩步燒結。已有技術可參閱“用La_1-xSrxCoO₃做陰極的封離式CO₂激光器的工作性能”（載J·Appl Phys，59（2），15 January 1986）。陰極的電極引線是通過在成型后的圓筒上打孔安裝的，陰極的這種制備方法不僅工序復雜、預燒和燒結時間過長，而且安裝電極引線時，容易鉆碎樣品，與電極接觸也不緊密。

本發明就是為了克服已有技術的缺點，改變燒結條件，提出新的成型方法，達到減少預燒和燒結時間，電極引線安裝方便牢固的目的。

本發明的工藝過程適用于鈷酸鍶鑭，特別是La_0.7Sr_0.3CoO₃材料制備封離式CO₂激光器的陰極。整個過程分為配料-預燒-成型-燒結。

配料.配料就是按La_0.7Sr_0.3CoO₃中各元素的比例稱出La₂O₃粉末（純度99.9%）、Co₃O₄粉末（分析純）、SrCO₃粉末（分析純），充分混合研細，粒度在325mesh以上。

預燒，將配好的混合原料，保持930-950℃溫度，在空氣氣氛下預燒3-4小時，使混合原料生成鈷酸鍶鑭的化合物原料。預燒可以在電爐內進行。

成型.成型是用特制的成型模具，使陰極樣品的加壓成型和電極引線的安裝一次完成的過程。具體做法可以是：將預燒冷卻后的化合物原料在室溫下加入樹脂膠（如加拿大膠）的丙酮飽和溶液，調成糊狀，再涼干研細。最后將鉑絲電極引線和加膠后的化合物原料先后填入特制的成型模具內，在壓機上加壓成型。加壓成型的壓力為2-3噸/cm²。化合物原料在成型模具中壓成圓筒的形狀，并帶有鉑絲電極引線，稱之為陰極樣品。

在化合物原料中加入樹脂膠，可以使成型變得容易，大大降低成型的壓力，陰極樣品也容易從成型模具中取出，從而也延長成型模具的使用壽命。

燒結.燒結包括緩慢均勻升溫及兩次燒結等三個過程。燒結開始的緩慢均勻升溫是將陰極樣品放入電爐內，以200℃/小時的速度均勻升溫至400℃。緩慢均勻升溫的好處在于，此過程中樹脂膠充分揮發，樣品在爐內不會因急驟升溫而破裂，溫度達到400℃后繼續升溫至1050℃，保溫4小時，再升溫至1150℃，保溫5小時。最后淬火取出。

在成型過程中所用的特制的成型模具由外套、底座、內圓柱、壓蓋等四個構件組成，各構件尺寸由陰極樣品的尺寸決定。

外套是空心圓柱體，內直徑與陰極樣品的外直徑相同，高約為陰極樣品的高的三倍。