石墨复合阴极材料及其制备方法
专利汇可以提供石墨复合阴极材料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于强流 电子 发射的 石墨 复合 阴极 材料及其制备方法，在石墨基体的表面 镀 覆一层高熔点金属 薄膜 ，在高熔点金属薄膜表面再镀覆一层金刚石薄膜，其中高熔点金属薄膜厚度为0.5～5μm，金刚石薄膜的厚度为0.5～2μm。其制备方法是将石墨阴极置于 真空 电子束 蒸发 沉积 镀膜 仪中，启动聚焦电子束，使其轰击高熔点金属靶材表面20~40分钟，然后自然冷却，将沉积上高熔点金属薄膜的石墨基体进行金刚石薄膜的 化学气相沉积 。本发明复合阴极材料可以提高阴极材料电子发射过程中的 电流 - 电压 一致性，有效的抑制或削弱电流发射过程中 等离子体 的产生和石墨基体的掉灰，并能改善阴极材料的真空放气问题。，下面是石墨复合阴极材料及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种石墨复合阴极材料，其特征在于在石墨基体的表面镀覆一层高熔点金属薄膜，在高熔点金属薄膜表面再镀覆一层金刚石薄膜，其中高熔点金属薄膜厚度为0.5 ～ 5μm，金刚石薄膜的厚度为0.5 ～ 2μm。
2.根据权利要求1所述的石墨复合阴极材料，其特征在于高熔点金属薄膜为金属钨薄膜或金属钼薄膜。
3.一种如权利要求1所述的石墨复合阴极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
a、将石墨阴极置于真空电子束蒸发沉积镀膜仪中，抽真空至
-3
真空度1.0 ~ 8.0*10 Pa，将石墨阴极加热至200 ~ 300℃；
b、启动聚焦电子束，使其轰击高熔点金属靶材表面20 ~ 40
分钟，聚焦电子束流密度为200 ~ 300 mA，然后自然冷却；
c、将沉积上高熔点金属薄膜的石墨基体放入微波等离子体化学气相沉积仪谐振腔中进行金刚石薄膜的化学气相沉积，其中微波功率为1100 ~ 1500 W。
4.根据权利要求3所述的石墨复合阴极材料的制备方法，其特征在于化学气相沉积的反应气源为甲烷和氢气，甲烷占总体积比例为0.5 ~ 4%，总气流量为200 ~ 400 SCCM。
5.根据权利要求3所述的石墨复合阴极材料的制备方法，其特征在于化学气相沉积的沉积时间为2~7小时。
石墨复合阴极材料及其制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
-3
真空度1.0 ~ 8.0 *10 Pa，将石墨阴极加热至200 ~ 300 ℃；
b、启动聚焦电子束，使其轰击高熔点金属靶材表面20 ~ 40
分钟，聚焦电子束流密度为200 ~ 300 mA，然后自然冷却；
c、将沉积上高熔点金属薄膜的石墨基体放入微波等离子体化学气相沉积仪谐振腔中进行金刚石薄膜的化学气相沉积，其中微波功率为1100 ~ 1500 W。
具体实施方式
为4.0 * 10 Pa，并加热石墨阴极至300 ℃；启动蒸发沉积镀膜设备的聚焦电子束，使其轰击石墨坩埚中的金属钼靶，调节电子束束流密度至300 mA；待电子束持续轰击钼靶30分钟后，关闭聚焦电子束，待系统冷却至室温后再关闭真空系统；再重复以上步骤以便在石墨阴极每个表面均镀覆上金属钼的薄膜，从而获得石墨-高熔点金属钼薄膜复合材料；将该石墨-高熔点金属钼薄膜复合材料置于微波等离子体化学气相沉积仪的谐振腔中的样品台上，抽真空，开启微波发生器，开启气路控制系统，控制CH4占总体积比例为1%，总气流量为400 SCCM，再把微波功率升高到1000 W左右，石墨-高熔点金属复合材料表面温度为700℃，持续沉积4 小时，最后逐渐降低微波功率缓慢冷却。其中金属钼薄膜厚度为
1.5μm，金刚石薄膜的厚度为1.0μm。
为1.0*10 Pa，并加热石墨阴极至200℃；启动蒸发沉积镀膜设备的聚焦电子束，使其轰击石墨坩埚中的金属钨靶，调节电子束束流密度至250 mA；待电子束持续轰击钨靶30分钟后，关闭聚焦电子束，待系统冷却至室温后再关闭真空系统；再重复以上步骤以便在石墨阴极每个表面均镀覆上金属钨的薄膜，从而获得石墨-高熔点金属钨薄膜复合材料；将该石墨-高熔点金属钨薄膜复合材料置于微波等离子体化学气相沉积仪的谐振腔中的样品台上，抽真空，开启微波发生器，开启气路控制系统，控制CH4占总体积比例为2%，，总气流量为
400 SCCM，再把微波功率升高到1400 W左右，石墨-高熔点金属复合材料表面温度为950 ℃，持续沉积3 小时，最后逐渐降低微波功率缓慢冷却。其中金属钨薄膜厚度为0.6μm，金刚石薄膜的厚度为0.5μm。
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