技术领域
[0001] 本
发明涉及粉末
冶金与精细化工的结合领域,尤其涉及一种磁控管阴极组件用焊料的配置方法。
背景技术
[0002] 磁控管核心部位为阴极部,主要包括钍钨
灯丝与钼质
支撑件组成;作为
微波发射的加热体,其
温度是最高的。钍钨灯丝通过焊料钎焊固定在支撑组件和之间。磁控管工作时发射体温度可高达1000℃以上,且整个磁控管必须在
真空状态下工作。因此,所使用焊料不允许含有
蒸汽压高及低熔点元素。目前常用的焊料包括钌-钼-镍三元体系及钌-钼二元体系,但此两种体系均含稀贵金属钌,增加了生产成本。当前在图1支撑组件和端帽中添加焊料的方式多为将焊料采用
粉末冶金的方法进行压制成薄壁环状结构,然后填充进入支撑组件端帽的凹槽内。采用粉末冶金压制焊料环存在诸多弊端:1.焊料单重很小,约10mg左右,压制成的焊料环为薄壁结构,强度很低,不利于填充入端帽的凹槽内;2.薄壁结构产品采用粉末冶金压制不良率高,造成材料的大量浪费;3.薄壁结构产品在压制填充时难以保证各部填充一致,引起收缩不一致,使用时导致灯丝偏的概率大大增加。因此,采用一种能够实现自动化、成品率高、成本低的焊料配置技术来替代粉末冶金压制焊料环的方法是必要的。
发明内容
[0003] 为了克服
现有技术的不足,本发明提供一种生产工序简单、成本低廉、易实现自动化的磁控管阴极组件用焊料的配置方法。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种磁控管阴极组件用焊料的配置方法,步骤如下:(1)选材:选择粒径为0.5μm-20μm的
硅粉和粒径为0.5μm-40μm的钼粉;(2)配比:将步骤(1)中所得的硅粉与钼粉按照1:7-1:
13的重量比进行配比;(3)
研磨、混匀:对配比好的硅钼焊料进行研磨、混匀处理,球磨时间为8h-48h、球料比为3:1-15:1、球磨转速为200r/min-1000r/min,研磨时为真空、Ar或N2保护气氛;(4)配置有机载体:选取
树脂60-90份、树脂稀释剂5-15份,采用机械搅拌的方法搅拌5min-30min,搅拌速度设定为200r/min-3000r/min,使树脂与树脂稀释剂充分混合形成黏度一定的乳液,选取流变剂35-65份加入到乳液中,同样采用机械搅拌的方法搅拌5min-
30min、搅拌速度设定为200r/min-3000r/min,形成膏状的有机载体;(5)配置焊料
浆液:称取占步骤(3)所得的粉末重量5%-15%的有机载体添加入粉末中,然后加入占步骤(3)所得的粉末重量5%-20%的
溶剂进行搅拌,搅拌转速为100r/min-4000r/min、搅拌时间为5min-
30min,搅拌过程中会出现气泡,在搅拌过程中或搅拌开始时加入占步骤(3)所得的粉末重量0.1%-1%的消泡剂进行消泡。
[0005] 所述树脂为环
氧树脂,所述树脂稀释剂为
环氧树脂稀释剂,所述流变剂为聚酰胺蜡或聚乙烯蜡中的一种,所述溶剂为丁酯或二
甲苯中的一种,所述消泡剂为聚
丙烯酸脂。
[0006] 本发明的有益效果是:通过以上步骤配置出的硅钼焊料浆液具有以下优点:1.焊料在有机物中分布均匀,通过有机载体良好的
触变性保证焊料在存放时不产生分层、偏析的现象;2.焊料浆液具有动态流动性好、静态黏度高的特性,有利于搅拌均匀及使用时在产品上的保型性;3.本焊料体系不会产生由于溶剂挥发造成有机载体收缩形成的裂纹、分层及与产品表面剥离的现象;4.
烧结或预烧后残留物很少,减少了杂质的引入。采用本发明配置的硅钼焊料浆液,可采用注射涂布的方式易实现自动化生产;提高了成品率、减少了原材料的浪费,降低了生产成本,同时改善了现场工作环境。
附图说明
[0007] 下面结合附图和
实施例对本发明进一步说明。
[0008] 图1为磁控管阴极组件的结构示意图。
具体实施方式
[0009] 一种磁控管阴极组件用焊料的配置方法,步骤如下:(1)选材:选择粒径为0.5μm-20μm的硅粉和粒径为0.5μm-40μm的钼粉;(2)配比:将步骤(1)中所得的硅粉与钼粉按照1:
7-1:13的重量比进行配比;(3)研磨、混匀:对配比好的硅钼焊料进行研磨、混匀处理,球磨时间为8h-48h、球料比为3:1-15:1、球磨转速为200r/min-1000r/min,研磨时为真空、Ar或N2保护气氛;(4)配置有机载体:选取树脂60-90份、树脂稀释剂5-15份,采用机械搅拌的方法搅拌5min-30min,搅拌速度设定为200r/min-3000r/min,使树脂与树脂稀释剂充分混合形成黏度一定的乳液,选取流变剂35-65份加入到乳液中,同样采用机械搅拌的方法搅拌
5min-30min、搅拌速度设定为200r/min-3000r/min,形成膏状的有机载体;(5)配置焊料浆液:称取占步骤(3)所得的粉末重量5%-15%的有机载体添加入粉末中,然后加入占步骤(3)所得的粉末重量5%-20%的溶剂进行搅拌,搅拌转速为100r/min-4000r/min、搅拌时间为
5min-30min,搅拌过程中会出现气泡,在搅拌过程中或搅拌开始时加入占步骤(3)所得的粉末重量0.1%-1%的消泡剂进行消泡。
[0010] 最佳实施方式:一种磁控管阴极组件用焊料的配置方法,步骤如下:(1)选材:选取平均粒径为10μm的钼粉和5μm的硅粉作为焊料原材料; (2)配比:按照重量比1:11称取10g硅粉和110g钼粉;
(3)研磨、混匀:将配比好的硅钼焊料加入行星
球磨机中进行研磨36h,球磨介质为玛瑙球、重量为1.2kg、球料比为10:1,球磨转速设定为360r/min;(4)配置有机载体:称取环氧树脂
70g、加入10g环氧树脂稀释剂,采用机械搅拌的方式进行搅拌混合,搅拌速度为1500r/min、搅拌时间为15min;加入45g聚酰胺蜡,继续搅拌15min制备出膏状有机载体;(5)配置焊料浆液:称取研磨后的硅钼粉末100g,加入6g配置好的有机载体,加入8g丁酯,采用机械搅拌进行搅拌混合,先将转速调至500r/min
对焊料进行预混,搅拌时间5min,防止高转速时焊料扬尘及有机物溅出,然后加入0.3g聚丙烯酸脂进行消泡处理,将转速调至2000r/min进行高速混合10min形成均匀的硅钼焊料浆液。
[0011] 较佳实施方式:一种磁控管阴极组件用焊料的配置方法,步骤如下:(1)选材:选取平均粒径为5μm的钼粉和2μm的硅粉作为焊料原材料;(2)配比:按照重量比1:13称取10g硅粉和130g钼粉;(3)研磨、混匀:将配比好的硅钼焊料加入
行星球磨机中进行研磨24h,球磨介质为玛瑙球、重量为
1.12kg、球料比为8:1,球磨转速设定为400r/min;(4)配置有机载体:称取环氧树脂85g、加入15g环氧树脂稀释剂,采用机械搅拌的方式进行搅拌混合,搅拌速度为1500r/min、搅拌时间为15min;加入50g聚酰胺蜡,继续搅拌15min制备出膏状有机载体;(5)配置焊料浆液:称取研磨后的硅钼粉末100g,加入10g配置好的有机载体,加入10g丁酯;采用机械搅拌进行搅拌混合,先将转速调至500r/min对焊料进行预混,搅拌时间5min,防止高转速时焊料扬尘及有机物溅出;然后加入0.4g聚丙烯酸脂进行消泡处理;将转速调至2000r/min进行高速混合
10min形成均匀的硅钼焊料浆液。
[0012] 本发明旨在提供生产工序简单、成本低廉、易实现自动化的一种磁控管阴极组件用焊料的配置方法。参照图1,磁控管阴极组件由支撑组件下端帽1、焊料2、灯丝3、支撑组件上端帽4构成。采用本发明进行焊料浆液的配置具有以下优点,所添加的有机物载体具有很好的
稳定性、耐受性,不与钼粉和硅粉发生任何反应;有机物载体具有很好的挥发性及触变性能,有利于在使用时对焊料进行保型;此外,有机物较好的触变性,保证搅拌时具有很好的流动性,而静止时具有很高的粘性;有利于浆液的存放,减少
密度差较大的粉末产生的分层现象。所添加有机物在预烧过程中形成挥发物,残余量很少,对焊料的影响很小;烧结时焊料浆液收缩一致,不会产生龟裂现象,步骤(1)中选取更廉价的硅元素替代传统焊料中的稀贵金属钌,同钼粉进行混合,为硅-钼二元体系。
[0013] 以上实施例仅为本发明的较佳实施方式,不限定在本发明范围内,对于此技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明的原理的前提下,还可以对本方案进行添加元素进行改善和润饰,这些改变也应视为本发明的保护范围。