[拼音]:zhenkong dianzi qijian cailiao
[外文]: terial for vacuum electronic device
构成真空电子器件的各种材料。器件的性能与所用材料有密切的关系。真空电子器件外壳材料,必须不渗气、不漏气。管壳及管内结构材料必须在高温时容易去气,否则会在器件工作过程中陆续放气,破坏管内真空度,使器件参数下降甚至报废。金属材料中某些杂质如氧、氯、硫、磷、锌、铅、镉等的含量必须极低(一般要求低于十万分之一),这些杂质如进入管内会使阴极中毒。真空电子器件材料除纯度要求甚高外,本身的蒸气压必须很低,如在700时其饱和蒸气压应低于10-5帕;此外还应具有较高的化学稳定性和适当的机械强度。对金属材料还要求热导率和电导率高,对介质材料要求热导率高、介电强度高和介质损耗低。
为了满足真空电子器件的一些特殊要求,还研制出多种专用材料,主要有真空电子器件用玻璃、低损耗致密陶瓷、铁镍系和铁镍钴系低膨胀和定膨胀合金、各种阴极材料、各色荧光粉、各类吸气剂等。
真空电子器件用材料,涉及的范围广、品种多。从材料学科角度分类,真空电子器件材料可分为金属、无机介质和化工材料三大类。
金属材料分为纯金属和合金两类。纯金属有钨、钼、铜、镍、钛等,多用作管壳、阳极、收集极、慢波结构和热丝等。真空电子器件主要是利用这些材料的耐高温、高强度、高导热导电和无磁性等特点。纯镍是最主要的阴极底金属材料。合金有不同比例的铁镍合金、铁镍钴合金和镍铜合金,它们的热导率一般很低,但热膨胀系数与玻璃或陶瓷近似,用于封接可制出气密又耐热冲击的封接件。贵金属合金如金镍、金铜、银钯等,因其熔流点合适,皆用作钎焊焊料。
虽然通常要求纯金属杂质含量极低,但为了改善其性能,常有目的地引入微量添加剂,如在无氧铜中添加氧化铝,在低钴可伐中添加锆,都是为了防止晶粒长大,从而提高材料的高温强度。作为阴极底金属,一般在纯镍中加入微量的钙、锶、钡或镁,以降低阴极工作温度(见真空电子器件金属材料)。
无机介质材料包括玻璃、陶瓷和晶体材料。它们都具有介电强度高和对电磁波各频段透过率高的特点。
真空电子器件用的玻璃,按与之封接的金属可分为钨封玻璃、钼封玻璃、可伐封玻璃和铁封玻璃。按其软化点高低可分为特硬玻璃、硬玻璃和软玻璃。按其主要成分分类有石英玻璃、硅铝玻璃(特硬玻璃)、硼硅玻璃(硬玻璃)、碱石灰玻璃(软玻璃)和铅硼玻璃(软玻璃)。这些玻璃的软化点越高,热膨胀系数越小。非硅酸盐玻璃,如镓酸盐玻璃、碲酸盐玻璃、硫属玻璃等,可用作透红外线的窗口材料。
真空电子器件用的陶瓷以含氧化铝90%以上的高铝瓷为主,最常用的高铝瓷含氧化铝94%~96%。高铝瓷的介质损耗低、微波透过率高、机械强度高、导热良好并容易制造,故使用范围最广。性能与氧化铝相似的氧化铍瓷含氧化铍99%以上,其热导率远高于氧化铝瓷,但因氧化铍粉有剧毒而限制使用。硅酸盐瓷已很少用于真空电子器件,只有镁橄榄石瓷尚少量用于与钛封接。非氧化物瓷如氮化硼、氮化硅等也有介质损耗低、热导率高的优点,但尚存在制造困难和化学稳定性差的问题,只少量用于器件内部。
晶体材料有云母、合成云母和人造蓝宝石等,常用作器件内部的支撑材料和窗口材料;金刚石和人造聚晶金刚石是较好的导热介电材料。离子晶体,如氟化锂、氟化钙、溴化铊等是远红外和短紫外线的优良窗口材料(见真空电子器件介质材料)。
化工材料纯度必须极高,微量杂质常使其性能明显变差。但有些化工材料又必须有目的、有控制地引入必需的添加剂以提高其性能。作为阴极发射物质的有碳酸盐、钨酸盐、钪酸盐和硼化镧等。作为显示材料的有添加不同激活剂的硫化物和硅酸盐等;作为光电材料的有砷化镓等Ⅲ-Ⅴ族化合物;作为光电导材料的有氧化铅、硫化锑、硒化镉、碲化锌镉等;作为热释电材料的有硫酸三甘肽及其同类型晶体、聚二氯乙烯、钽酸锂等。石墨具有良好的导热导电性能,而且次级电子发射系数低,是制作栅极、阳极和石墨乳的优选材料。超纯惰性气体和超纯氢、氮等气体常用于充气管或某些摄像管,作为离子本底(见真空电子器件化工材料)。
参考书目Walter H.Kohl, Handbook of Materials and Techniques for Vacuum Devices,Reinhold Pub Corp.,New York,1967.Werner Espe, Materials of High Vgcuum Techno-logy,VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften,Berlin,1966.严正声明:本文由历史百科网注册或游客用户飞跃自行上传发布关于» 真空电子器件材料的内容,本站只提供存储,展示,不对用户发布信息内容的原创度和真实性等负责。请读者自行斟酌。同时如内容侵犯您的版权或其他权益,请留言并加以说明。站长审查之后若情况属实会及时为您删除。同时遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,尊重和保护作者的劳动成果,转载请标明出处链接和本声明内容:作者:飞跃;本文链接:https://www.freedefine.cn/wenzhan/32455.html