石墨復(fù)合陰極材料及其制備方法
專利匯可以提供石墨復(fù)合陰極材料及其制備方法專利檢索，專利查詢，專利分析的服務(wù)。并且本 發(fā)明 涉及一種用于強流 電子 發(fā)射的 石墨 復(fù)合 陰極 材料及其制備方法，在石墨基體的表面 鍍 覆一層高熔點金屬 薄膜 ，在高熔點金屬薄膜表面再鍍覆一層金剛石薄膜，其中高熔點金屬薄膜厚度為0.5～5μm，金剛石薄膜的厚度為0.5～2μm。其制備方法是將石墨陰極置于 真空 電子束 蒸發(fā) 沉積 鍍膜 儀中，啟動聚焦電子束，使其轟擊高熔點金屬靶材表面20~40分鐘，然后自然冷卻，將沉積上高熔點金屬薄膜的石墨基體進行金剛石薄膜的 化學(xué)氣相沉積 。本發(fā)明復(fù)合陰極材料可以提高陰極材料電子發(fā)射過程中的 電流 - 電壓 一致性，有效的抑制或削弱電流發(fā)射過程中 等離子體 的產(chǎn)生和石墨基體的掉灰，并能改善陰極材料的真空放氣問題。，下面是石墨復(fù)合陰極材料及其制備方法專利的具體信息內(nèi)容。
1.一種石墨復(fù)合陰極材料，其特征在于在石墨基體的表面鍍覆一層高熔點金屬薄膜，在高熔點金屬薄膜表面再鍍覆一層金剛石薄膜，其中高熔點金屬薄膜厚度為0.5 ～ 5μm，金剛石薄膜的厚度為0.5 ～ 2μm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨復(fù)合陰極材料，其特征在于高熔點金屬薄膜為金屬鎢薄膜或金屬鉬薄膜。
3.一種如權(quán)利要求1所述的石墨復(fù)合陰極材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
a、將石墨陰極置于真空電子束蒸發(fā)沉積鍍膜儀中，抽真空至
-3
真空度1.0 ~ 8.0*10 Pa，將石墨陰極加熱至200 ~ 300℃；
b、啟動聚焦電子束，使其轟擊高熔點金屬靶材表面20 ~ 40
分鐘，聚焦電子束流密度為200 ~ 300 mA，然后自然冷卻；
c、將沉積上高熔點金屬薄膜的石墨基體放入微波等離子體化學(xué)氣相沉積儀諧振腔中進行金剛石薄膜的化學(xué)氣相沉積，其中微波功率為1100 ~ 1500 W。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石墨復(fù)合陰極材料的制備方法，其特征在于化學(xué)氣相沉積的反應(yīng)氣源為甲烷和氫氣，甲烷占總體積比例為0.5 ~ 4%，總氣流量為200 ~ 400 SCCM。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石墨復(fù)合陰極材料的制備方法，其特征在于化學(xué)氣相沉積的沉積時間為2~7小時。
石墨復(fù)合陰極材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
背景技術(shù)
發(fā)明內(nèi)容
-3
真空度1.0 ~ 8.0 *10 Pa，將石墨陰極加熱至200 ~ 300 ℃；
b、啟動聚焦電子束，使其轟擊高熔點金屬靶材表面20 ~ 40
分鐘，聚焦電子束流密度為200 ~ 300 mA，然后自然冷卻；
c、將沉積上高熔點金屬薄膜的石墨基體放入微波等離子體化學(xué)氣相沉積儀諧振腔中進行金剛石薄膜的化學(xué)氣相沉積，其中微波功率為1100 ~ 1500 W。
具體實施方式
為4.0 * 10 Pa，并加熱石墨陰極至300 ℃；啟動蒸發(fā)沉積鍍膜設(shè)備的聚焦電子束，使其轟擊石墨坩堝中的金屬鉬靶，調(diào)節(jié)電子束束流密度至300 mA；待電子束持續(xù)轟擊鉬靶30分鐘后，關(guān)閉聚焦電子束，待系統(tǒng)冷卻至室溫后再關(guān)閉真空系統(tǒng)；再重復(fù)以上步驟以便在石墨陰極每個表面均鍍覆上金屬鉬的薄膜，從而獲得石墨-高熔點金屬鉬薄膜復(fù)合材料；將該石墨-高熔點金屬鉬薄膜復(fù)合材料置于微波等離子體化學(xué)氣相沉積儀的諧振腔中的樣品臺上，抽真空，開啟微波發(fā)生器，開啟氣路控制系統(tǒng)，控制CH4占總體積比例為1%，總氣流量為400 SCCM，再把微波功率升高到1000 W左右，石墨-高熔點金屬復(fù)合材料表面溫度為700℃，持續(xù)沉積4 小時，最后逐漸降低微波功率緩慢冷卻。其中金屬鉬薄膜厚度為
1.5μm，金剛石薄膜的厚度為1.0μm。
為1.0*10 Pa，并加熱石墨陰極至200℃；啟動蒸發(fā)沉積鍍膜設(shè)備的聚焦電子束，使其轟擊石墨坩堝中的金屬鎢靶，調(diào)節(jié)電子束束流密度至250 mA；待電子束持續(xù)轟擊鎢靶30分鐘后，關(guān)閉聚焦電子束，待系統(tǒng)冷卻至室溫后再關(guān)閉真空系統(tǒng)；再重復(fù)以上步驟以便在石墨陰極每個表面均鍍覆上金屬鎢的薄膜，從而獲得石墨-高熔點金屬鎢薄膜復(fù)合材料；將該石墨-高熔點金屬鎢薄膜復(fù)合材料置于微波等離子體化學(xué)氣相沉積儀的諧振腔中的樣品臺上，抽真空，開啟微波發(fā)生器，開啟氣路控制系統(tǒng)，控制CH4占總體積比例為2%，，總氣流量為
400 SCCM，再把微波功率升高到1400 W左右，石墨-高熔點金屬復(fù)合材料表面溫度為950 ℃，持續(xù)沉積3 小時，最后逐漸降低微波功率緩慢冷卻。其中金屬鎢薄膜厚度為0.6μm，金剛石薄膜的厚度為0.5μm。
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