难熔金属的空心阴极等离子烧结工艺研究

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1、摘要摘要空心阴极烧结是一种利用辉光放电形成空心阴极效应时，高密度大能量离子对阴极轰击而产生热效应的高温烧结方法。目前，空心阴极烧结在铁基粉末及mN陶瓷的制备的研究已经得到利用，但对于烧结高熔点的金属(如：钨、镏、铌、钽等)方面的研究尚不多见。本论文通过空心阴极放电实验，研究产生空心阴极效应的点燃条件、放电电流、升温特性以及气压、电压对电流密度和温度的的影响，探索了空心阴极放电的特性。同时研究了不同形式空心阴极的放电特点，以及阴极尺寸对放电特性的影响。本文选用熔点较高的纯钨及铈钨合金进行了空心阴极烧结实验，探讨在空心阴极条件下烧结过程中，电流密度、电压、烧结温度以及

2、空腔尺寸对放电稳定性的影响，以及各种工艺条件对烧结结果的影响。对烧结试样进行了金相分析，显微硬度等性能的分析，以及其他一些难熔金属空心阴极烧结的特殊性分析。特性实验表明：对同一p(气压)值，Vd(点燃电压)随d(直径)或a(极间距)值增大而升高；而在同一d或a值时，vd则随p值的升高而增大。但当d太小或p太低时，由于两阴极板的相互屏蔽，无论电压高低均不能使空心阴极点燃。只有在一定的ap或者dp值组合范围内，放电才能在阴极内形成负辉区的重叠，产生空心阴极放电。通过大量的空心阴极烧结实验，总结经验，分析数据，摸清了电流密度、电压与烧结温度的关系，以及烧结温度和保温时间

3、对烧结体致密度的影响关系。通过合理地调整电流密度、电压以及空腔尺寸等各种工艺条件，得到了持续、稳定的空心阴极效应，最高烧结温度达到2500℃。通过合理的升温烧结制度得到致密度较高烧结体，最高密度达到17．99，cm3，可咀与其他的烧结方法如垂熔烧结、感应烧结的水平媲美。关键词空心阴极放电；烧结；等离子：钨；铈钨合金ABSTRACTThehollowcatllodesintel妇gisakindofm曲一tempe咖resimeringIneaIlsWhichmakeuseofmeheating-e虢ctwhichproducedbyhi曲一densitybi分en

4、ergyionwhen910wdischargefbmledh01lowcathodedischarge．Now，theh01lowcathodesinteringhavebeenusedin也epreparationofiron．basepowerandAINcer蕊cs，butthereislitcleresearchinsinteringllighmelting-poimre丘actorymetal(T如gsten，Molybdenum，Niobium，Tamal啪etc．)．nlismesisresearchedmeignitionVoltageofhol

5、lowcamode，disch盯gecurrent，血echaracterofheating-upandtheinfluenceofpressIlreandvoltageVs．currentaIldternper咖re，ailddischargecharacterofhollowcathOde．At廿1es咖etime，Iresearcheddischargecharacterofdi任eremhollowca血ode，arldmeinfluenceOfcathodesizevs．disch钌gecharacter．Thea_ut}lorpreparedhighe

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