电真空材料与工艺一(2012)分解
UESTC电真空原理与实践习题
第一章作业1、解释铜的“氢病”现象。
“氢病”：零件在氢炉中做焊接或退火时，氢气渗透到铜的内部，与铜中所含的氧发生作用形成了水蒸气，在铜中形成很高的压力，使铜遭到破坏。
（半对）2、列举常用无氧铜、不锈钢、蒙耐尔的牌号及成分。
无氧铜：无氧铜中氧的含量一般在0.001～0.003%之间，杂质总量不超过0.05%TU1、TU2不锈钢：含铬17～19%，含镍9%左右的1Cr18Ni9,如果再加入0.8～1%的钛，则就成为1Cr18Ni9Ti。
蒙耐尔（Monel）合金：牌号：NCu40-2-1（含铜40%、锰2%、铁1%）3、列举电真空陶瓷的主要用途。
1,用于管气，2，用于输能窗，3用于支撑架，4，用于绝缘体4、列举常用衰减瓷的种类。
1碳化硅衰减瓷2，金属衰减瓷3，渗碳多孔衰减瓷第二章作业1、叙述氧化物阴极的分解与激活过程。
阴极分解：灯丝通电，对阴极加热430 ℃（Ca、Sr 、Ba）CO3→（Ca、Sr 、Ba）O+CO2温度到800℃BaO+（Ni-W-Mg）→Ba+（W、Mg）O 少量激活：包括还原激活（热激活）和电流激活两个过程。
1还原激活：把阴极加热到930~1080℃，保持1~5分钟BaO+（Ni-W-Mg）→Ba+（W、Mg）O 大量2电流激活：在加灯丝电流加热阴极的同时加上阳极电压，电流激活时阴极温度应不超过880℃2、叙述钡钨阴极的分解激活过程。
（a）浸渍式钡钨阴极阴极温度升至1200℃Ba3Al2O6→BaO+BaAl2O4，6BaO+W→Ba3WO6（钨酸钡）+3BaCaCO3 →CaO+CO2CaO+Ba3Al2O6+W →Ba2CaAl2O6（铝酸钡钙）+Ca3WO4（钨酸钙）+Ba2Ba3Al2O6+W →BaWO4+2BaAl2O4+3Ba（b）压制式钡钨阴极不需要分解激活，为了阴极具有良好稳定的发射，往往进行一定时间的老炼发射能力大致为：在950℃温度下，直流发射为1~3A/cm ，脉冲发射为3~5 A/cm ；在1050℃时，直流发射5 A/cm 左右，脉冲发射达10~15A/cm （半对）3、什么是储备式阴极？储备式阴极是指阴极内部储备有足够的活性物质，在阴极工作期间，可以不断的向阴极表面提供钡原子，以补充因蒸发，中毒，或离子轰击等引起的钡原子损失，从而使阴极保持稳定的发射能力。
聚氯乙烯生产工艺设计
课程设计题目: 年产40万吨聚氯乙烯工艺设计院系: 化学环境与工程学院专业: 化学工程与工艺班级：09-1 学生姓名: 牛娜申腾施佳娟指导教师: 高军、徐冬梅2012年 10 月 20日内容摘要本文讲述了我国聚氯乙烯工业生产技术的发展进程和目前状况，包括原料路线、工艺设备、聚合工艺方法等。
本设计采用悬浮法生产聚氯乙烯，介绍了采用悬浮法生产PVC树脂工聚合机理，工艺过程中需要注意的问题，包括质量影响因素，工艺条件及合成工艺中的各种助剂选择，对聚合工艺过程进行详细的叙述。
并且从物料衡算、热量衡算和设备计算及选型三个方面进行准确的工艺计算，采取了防火防爆防雷等重要措施，对三废的处理回收等进行了叙述，画出了整个工艺的流程图、聚合釜设备图、汽提塔设备图。
关键词：聚氯乙烯；生产技术；悬浮法；乙炔法；乙烯法；防粘釜技术；目录第一章文献综述 (6)1.1 国内外pvc发展状况及发展趋势 (6)1.2 单体合成工艺路线 (8)1.2.1乙炔路线 (8)1.2.2乙烯路线 (8)1.3聚合工艺路线 (9)1.3.1本体法聚合生产工艺 (9)1.3.2乳液聚合生产工艺 (10)1.3.3悬浮聚合生产工艺 (10)1.4 聚合机理 (11)1.4.1自由基聚合机理 (11)1.4.2链反应动力学机理 (12)1.4.3 成粒机理与颗粒形态 (12)1.5工艺流程叙述 (13)1.5.1加料系统 (13)1.5.2聚合系统 (15)1.5.3浆料汽提及废水汽提系统 (16)第二章工艺计算 (17)2.1物料衡算 (17)2.1.1聚合釜 (21)2.1.2混料槽 (22)2.1.3汽提塔 (23)2.1.4离心机 (24)2.1.5气流干燥 (24)2.1.6沸腾干燥 (25)2.1.7筛分包装 (25)2.1.8聚合釜数的确定 (26)2.2热量衡算 (26)2.2.1热量衡算的意义和作用 (26)2.2.2热量衡算及所需的热质的量 (26)2.2.3聚合釜的热量衡算 (27)2.3 设备的计算及选型 (27)2.3.1 聚合釜 (27)2.3.2 混料槽 (30)2.3.3 汽提塔 (30)23.4 离心机 (31)第三章非工艺部分 (31)3.1厂内的防火防爆措施 (31)3.4三废处理情况 (32)3.4.1电石渣的处理 (32)3.4.2电石渣上清液的处理 (32)3.4.3 热水的综合利用 (33)3.4.4尾气的回收利用 (33)第四章小结 (34)引言聚氯乙烯(PVC)是5大通用塑料之一,具有耐腐蚀、电绝缘、阻燃性和机械强度高等优异性能,广泛用于工农业及日常生活等各个领域,尤其是近年来建筑市场对PVC产品的巨大需求,使其成为具备相当竞争力的一个塑料品种。
真空热处理工艺.
真空热处理工艺目录前言 A一、真空热处理工艺原理和真空热处理和加热特点 11、工艺原理 12、真空热处理的加热特点： 3二、真空热处理工艺参数的确定 31、真空度： 32、加热和预热温度： 43、真空淬火加热时间 4三、真空热处理的冷却方法 51、气淬 52、真空油淬 73、为减小工件变形采用的分级冷却。
94、真空水淬。
95、真空硝盐淬火。
96、炉冷或控速冷却。
9四、真空退火、真空淬火、真空回火及常用金属材料的真空淬火、回火工艺规范 91、真空退火目的 92、真空淬火： 143、真空回火 20四、常用金属材料的真空淬火、回火工艺规范。
20（1）合金结构钢和超高强度钢 20（2）弹簧钢 22（3）轴承钢 22（4）合金工具钢 23（5）高速钢 23（6）不锈耐热钢 24所谓真空热处理是工件在10-1~10-2Pa真空介质中进行加热到所需要的温度，然后在不同介质中以不同冷速进行冷却的热处理方法。
真空热处理被当代热处理界称为高效、节能和无污染的清洁热处理。
真空热处理的零件具有无氧化，无脱碳、脱气、脱脂，表面质量好，变形小，综合力学性能高，可靠性好（重复性好，寿命稳定）等一系列优点。
因此，真空热处理受到国内外广泛的重视和普遍的应用。
并把真空热处理普及程度作为衡量一个国家热处理技术水平的重要标志。
真空热处理技术是近四十年以来热处理工艺发展的热点，也是当今先进制造技术的重要领域。
一、真空热处理工艺原理和真空热处理和加热特点1、工艺原理（1）金属在真空状态下的相变特点。
在与大气压只差0.1MPa范围内的真空下，固态相变热力学、动力学不产生什么变化。
在制订真空热处理工艺规程时，完全可以依据在常压下固态相变的原理。
完全可以参考常压下各种类型组织转变的数据。
（2）真空脱气作用，提高金属材料的物理性能和力学性能。
（3）真空脱脂作用。
（4）金属的蒸发：在真空状态下加热，工件表面元素会发生蒸发现象。
表一各种金属的蒸气压-td金属达到下列蒸气压的平衡温度（℃）熔点（℃）10-2Pa10-1Pa1Pa10Pa133PaCu103511411273142216281038 Ag848936104711841353961 Be102911301246139515821284 Mg301331343515605651 Ca463528605700817851 Ba406546629730858717 Zn248292323405-419 Cd180220264321-321Hg-5.5134882126-38.9 Ae80888999611231179660Li377439514607725179Na19523829135643798K12316120726533864In74684095210881260157C22882471268129263214-Si111612231343148516701410Ti1249138415461742-1721Zr166018612001221225491830Sn9221042118913731609232Pb548625718832975328V158617261888207922071697 Nb23552539--2415 Ta25992820---2996Bi536609693802934271 Cr99210901205134215041890 Mo209522902533--2625 Mn791873980110312511244 Fe119513301447160217831535 W276730163309--3410 Ni125713711510167918841455 Pt174419042090231325821774 Au119013161465164618671063（5）表面净化作用，实现少无氧化和少无脱碳加热。
真空技术和材料表面处理技术
真空技术和材料表面处理技术近年来，随着科技的不断进步，真空技术和材料表面处理技术越来越被人们所重视。
在许多领域，这些新兴技术正在被广泛应用，为我们的日常生活带来了不少便利。
下面，本文将围绕真空技术和材料表面处理技术展开一番阐述。
一、真空技术真空技术是指将气体或者气体混合物从封闭的空间中排出，达到减压或者抽取空气的一种技术。
它在制造电子元器件、光学元器件、汽车零部件、航空航天器等领域都有广泛应用。
以下是真空技术的一些具体应用：1. 电子元器件制造在电子元器件的制造过程中，真空技术起到了重要的作用。
例如，在半导体芯片制造中，需要使用真空环境下的热处理设备来进行多次退火，以提升半导体材料的电子迁移率和晶体质量。
此外，还需要使用真空静电贴合技术来将芯片与线路板进行连接，保证电子元器件的正常运行。
2. 光学元器件制造在光学元器件制造中，真空技术也被广泛应用。
例如，在薄膜光学镀膜过程中，需要使用真空蒸镀设备来控制光学镀膜物质的质量和厚度。
只有在真空环境下进行操作，才能避免氧化、污染等因素对光学膜层的影响。
3. 汽车零部件制造在汽车轮毂、汽车底盘、发动机内等重要部件的制造过程中，真空铸造技术也得到了广泛应用。
真空铸造可以避免铸造过程中气体、杂质等因素对材料的影响，提高零部件的成品率和性能指标。
此外，在汽车制动系统中也广泛运用了真空泵技术，该技术可以将空气抽出制动器内部，提高制动性能。
二、材料表面处理技术材料表面处理技术是指通过对材料表面进行物理、化学方法的处理，改变其表面性质和形态，从而提高其使用效果或者满足特定应用要求的技术。
以下是材料表面处理技术的一些具体应用：1. 金属表面处理在金属表面处理中，最常用的是表面镀层技术。
通过在金属表面镀上一层具有特定物理、化学性质的材料，可以提高其耐腐蚀性、耐磨性和导热性等性能。
例如，工业用铜镀层可以提高材料的导电性能，而工业用涂层则可以提高金属件的耐磨性和耐腐蚀性。
2. 塑料表面处理塑料表面处理技术主要包括气体放电等离子体处理技术和化学处理技术。
电真空材料与工艺
研究：新材料的物理、化学、机械性能等
应用：电真空器件、电子设备、航空航天等领域 发展趋势：新材料的研发和应用将越来越广泛对电真空材料与工艺的发 展具有重要影响。
新工艺的研发与创新
研发方向：提高材料性能、降 低成本、提高生产效率
创新点：新材料、新工艺、新 技术
研发成果：新型电真空材料、 高效生产工艺
电子通信：电真空材料在电子通信 领域有广泛应用如微波通信、卫星 通信等
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电子显示：电真空材料在电子显示 领域有广泛应用如液晶显示器、等 离子显示器等
电子测量：电真空材料在电子测量 领域有广泛应用如电子显微镜、电 子探针等
能源与环保领域的应用
电真空材料在太阳能电池中的应用 电真空工艺在风能发电中的应用 电真空材料在节能照明中的应用 电真空工艺在环保设备中的应用
按材料性质可分为：金属、陶瓷、玻璃、 塑料等
按材料形状可分为：圆柱形、圆锥形、 球形等
按材料结构可分为：单层、多层、复合 等
按材料加工工艺可分为：热压、冷压、 烧结等
电真空材料的特性
耐高温：电真 空材料能够在 高温环境下保
持稳定
耐辐射：电真 空材料能够抵 抗辐射保持性
能稳定
绝缘性：电真 空材料具有良 好的绝缘性能 能够防止电击
航空航天领域的应用
电真空材料在航空航 天领域的应用广泛如 真空电子器件、真空 泵、真空阀门等。
电真空材料在航空航 天领域的应用可以提 高设备的性能和可靠 性降低设备的重量和 体积。
电真空材料在航空航 天领域的应用可以提 高设备的耐久性和使 用寿命降低设备的维 护成本。
电真空材料在航空航 天领域的应用可以提 高设备的安全性和稳 定性降低设备的故障 率和事故率。
真空技术理论报告
关于真空技术基础理论的学习报告本章主要讲述了真空的基础知识及稀薄气体的基本性质，另外阐述了获得真空的主要指标及关键因素，介绍了几种常用真空计的工作原理与测量范围。
1.真空的基本知识薄膜制备方法分物理沉积和化学沉积两大类。
（1）物理气相沉积法是利用蒸镀材料或溅射材料来制备薄膜的，简称PVD (Physical Vapor Deposition) 技术。
其基本制作技术包括：真空蒸发、溅射镀膜和离子镀等。
（2）化学气相沉积是一种化学气相生长法，简称CVD(Chemical Vapor Deposition)技术。
CVD 法是把含有构成薄膜元素的一种或几种化合物的单质气体供给基片，利用加热、等离子体、紫外光乃至激光等能源，借助气相作用或在基片表面的化学反应(热分解或化学合成)生成要求的薄膜。
它可制备多种物质薄膜。
它们均要求淀积薄膜的空间具有一定的真空度。
因此，真空技术是薄膜制作技术的基础，获得并保持所需的真空环境，是镀膜的必要条件。
1.1真空及其单位真空是指低于一个大气压的气体空间。
与正常的大气相比，是比较稀薄的气体状态。
真空是相对的，绝对的真空是不存在的。
通常所说的真空是一种“相对真空”。
在真空技术中对于真空度的高低，可用多个参量来度量，最常用的有“真空度”和“压强”。
此外，也可用气体分子密度、气体分子的平均自由程、形成一个分子层所需的时间等来表示。
（注：“真空度”和“压强”是两个概念，不能混淆：压强越低，意味着单位体积中气体分子数愈少，真空度愈高；反之真空度越低则压强就越高。
由于真空度与压强有关，所以真空的度量单位是用压强来表示。
）在真空技术中，压强所采用的法定计量单位是帕斯卡(Pascal)，简称帕(Pa)，是目前国际上推荐使用的国际单位制(1971年国际计量会议正式确定)。
托（Torr）是在最初获得真空时(1958年托里拆利)就被采用的、真空技术中的独特单位。
工程中所用旧单位与Pa之关系(1Pa=1N/m2)•毫米汞柱(mmHg)(最早最广泛使用的压强单位)1mmHg＝133．322Pa•托(Torr)1Torr (＝ 1mmHg) ＝1atm/760 ＝133.322Pa（atm表示标准大气压，毫米汞柱与托在本质上是一回事，二者相等）• 巴(bar)1bar＝105 Pa=105N/m2=106达因/cm2=0.986923 atm• 1 kgf/cm2≈1atm (1atm=1.0333kgf/cm2)• 1 atm=760mmHg=0.1013MPa即1MPa约=10 atm(常用储气瓶满瓶压力约200atm)1.2真空区域的划分粗真空( 1×105--1×103 Pa )⏹低真空(1×103--1×10-1Pa)⏹高真空(1×10-1--1×10-6Pa)⏹超高真空(1×10-6--1×10-10Pa)⏹极高真空(＜1×10-10Pa)1.2.1粗真空（1×105--1×103 Pa）在粗真空状态下，气态空间的特性和大气差异不大，气体分子数目多，并仍以热运动为主，分子之间碰撞十分频繁，气体分子的平均自由程很短。
电真空器件
0600电子器件0616997微波管环境下场发射阵列阴极的工作稳定性研究刊,中/冯进军//真空科学与技术学报.2006,25(增刊).1619(L)场致发射阵列阴极在微波管中的应用无疑是微波真空电子器件的一场革命,但经过多年的研究和发展目前仍没有解决微波管环境下阵列阴极的工作稳定性和寿命问题。
虽然国外也有一些利用这种冷阴极的行波管和预群聚速调四极管的实验,但都存在同样的寿命问题。
参160616998新型定向耦合器在DIF M中的应用刊,中/朱畅//现代雷达.2006,28(2).6063(G)0616999用于SAW器件的C轴择优取向LiNbO3薄膜的制备及结构研究刊,中/杨保和//光电子激光.2006,17 (3).261264(E)采用射频(RF)磁控溅射法在金刚石(111)衬底上沉积LiNbO3(LN)薄膜,借助X射线衍射技术(XRD),研究了外加偏压(0~80V)和衬底温度(200~500)等工艺参数对LiNbO3薄膜结构和取向性的影响。
实验结果表明,在衬底温度为200、外加偏压为80V的工艺条件下,LiNbO3的(006)衍射峰强度超过LN的(012)衍射峰强度,在金刚石(111)衬底上获得较高c 轴取向的LN薄膜。
并且对c轴择优取向LN薄膜的形成机理进行了探讨。
参90617000超声波悬浮能力及其试验研究刊,中/彭太江//压电与声光.2006,28(2).229231,235(L)研究超声波近场悬浮能力构造超声波轴承,通过近场悬浮特性和压电振子振动模态分析,利用自行设计的悬浮能力试验装置测试得出超声振动对物体具有悬浮能力。
这种悬浮能力随振幅增大而增强,由于悬浮间隙的存在,能主动形成动压润滑气膜,减小了物体间接的摩擦磨损。
参90617001压电音叉及其应用刊,中/范跃农//压电与声光. 2006,28(2).173175(L)介绍了压电音叉的基本结构和等效电路,详细描述了压电音叉的工作原理以及各种实际应用,并对实际产品的选材及性能作了详细的介绍。
第1章真空技术的物理基础
• 2. 镀膜和材料制取设备 • 真空蒸发镀膜，溅射镀膜，离子镀膜，化 学气相沉积镀膜。等 3. 电子学和光电子学的应用 • 半导体中硅薄膜，超纯硅，提纯，二极管， 三极管，PN结，超大规模，超大规模集成 电路，光电子器件的 制备 以及应用。 • 等等，都需要真空环境。
•
• 4。真空冶金 • 真空熔炼，真空焊接，真空热 处理，真空蒸 馏等等。 • 5. 表面物理中应用 • 各种表面分析仪器，如低能电子衍射仪，俄歇 电子能谱仪，光电子能谱仪，二次离子质谱仪等， 这些仪器可以分析材料组分，结构，化学组成， 污染，掺杂等，可以监视材料的生长、制作、分 解、激活，分析其机理及影响其寿命的因素。 • 6. 宇宙航行及空间科学研究。 • 太空极高真空环境需要在地球上模拟，有许多新 的现象，是大气环境中所没有的。例如没有对流， 没有内摩擦。 • 7. 在原子研究中和利用中的应用。
• •
•
3) 高真空（1×10-2~1×10-6Pa） 此时气体分子密度更加降低，容器中分子数 很少。因此，分子在运动过程中相互间的碰撞 很少，气体分子的平均自由程已大于一般真空 容器的限度，绝大多数的分子与器壁相碰撞， 因而在高真空状态蒸发的材料，其分子（或微 粒）将按直线方向飞行。 另外，由于容器中的真空度很高，容器空间的 任何物体与残余气体分子的化学作用也十分微 弱。在这种状态下，气体的热传导和内摩擦已 变得与压强无关。
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此式表明，气体分子的自由程与压强成反比，与温度成正比。 显然，在气体种类和温度一定的情况下
在25°C的空气情况下 或
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1.13 吸附与脱附
• 处在气体中的表面，以两种重要方式与气体相互 作用，即吸附与脱附。 • 吸附即分子附着于表面，脱附系分子从表面逸出。 究竟是出现吸附或脱附，则根据具体情况而定。 • 如果表面是洁净的，置于气体中就出现吸附； • 反之，如果它业已吸附大量气体，置于真空中就 出现脱附。气体分子在表面与空间之间的这种相 互转换在真空技术中具有重要的意义。
电真空材料与工艺
研究的成果与进展
01
成功制备出高性能的高温超导材料，为电力传输和存储领域带 来了革命性的突破。
02
在纳米材料研究方面取得重要进展，成功应用于电真空器件中
，提高了器件性能和稳定性。
新型显示技术研究取得重大突破，OLED、QLED等显示技术逐
03
渐进入商业化阶段，为电子产品带来了更优的用户体验。
研究的挑战与展望
主要应用于广播、电视、通信、雷达 、仪器仪表等传统领域，以及新能源 、物联网、智能制造等新兴领域。
真空电子器件制造工艺
主要应用于高能物理研究、同步辐射 装置、X射线装置等领域，以及高功率 微波源、高频率微波源等特殊领域。
工艺的发展动态
1 2 3
新型电真空材料的研究与应用
随着科技的发展，新型电真空材料如碳纳米管、 石墨烯等不断涌现，为电真空工艺的发展提供了 新的机遇和挑战。
种复杂应用需求。
05
电真空工艺的优化与实践
工艺优化的方法与途径
优化目标明确
首先明确工艺优化的目标，如提高生产效率、降低能耗、提升产品质 量等。
实验设计与数据分析
通过实验设计方法，合理安排实验，收集数据，并对数据进行统计分 析，以发现关键工艺参数的影响。
模拟与仿真
利用计算机模拟和仿真技术，预测工艺行为，找出潜在的优化区域。
物理气相沉积（PVD）
利用物理方法将材料从源物质中蒸发或溅射出来，在真空中沉积 成膜。原理包括真空蒸发、溅射和离子镀等。
化学气相沉积（CVD）
利用化学反应在真空中生成固态物质并沉积在基材表面。原理包括 热分解、氧化还原反应和化学合成等。
溶胶-凝胶法
通过溶液中的溶胶经过凝胶化、干燥和烧结等过程制备薄膜材料。 原理包括溶胶的制备、凝胶化、干燥和烧结等。
史上最全的金属表面处理工艺汇总
史上最全的金属表面处理工艺汇总作者：本网整理来源：富甸化工,新材料在线人参与评论用微信扫描二维码分享至好友和朋友圈表面处理最早是通过改变基体材料表层的机械、物理和化学性能，从而提高产品耐腐蚀、耐磨损等性能的表面防护技术，传统的表面处理方法主要包括：镀锌、电泳，发蓝，发黑，钝化，磷化，喷涂，着色，烤漆，浸渗，喷丸喷砂等。
但目前已经广泛开发出各种应用在金属、玻璃、塑料等材料构件表面的装饰或其他特种功能要求的表面加工技术中，实现产品耐蚀、外观、质感、功能等多个方面优异性能。
如：外观：颜色、图案、logo、光泽\线条（3D、2D）；质感：手感、粗糙度、寿命（品质）、流线型等等；功能：硬化、抗指纹、抗划伤；下面就金属、塑料、玻璃的多种表面处理工艺做详尽介绍：金属表面处理技术一、阳极氧化阳极氧化：主要是铝的阳极氧化，是利用电化学原理，在铝和铝合金的表面生成一层Al2O3（氧化铝）膜。
这层氧化膜具有防护性、装饰性、绝缘性、耐磨性等特殊特性。
工艺流程:单色、渐变色：抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化→中和→染色→封孔→烘干双色：①抛光/喷砂/拉丝→除油→遮蔽→阳极氧化1→阳极氧化2 →封孔→烘干②抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化1 →镭雕→阳极氧化2 →封孔→烘干技术特点:1、提升强度,2、实现除白色外任何颜色。
3、实现无镍封孔，满足欧、美等国家对无镍的要求。
技术难点及改善关键点：阳极氧化的良率水平关系到最终产品的成本，提升氧化良率的重点在于适合的氧化剂用量、适合的温度及电流密度，这需要结构件厂商在生产过程中不断探索，寻求突破。
阳极氧化处理相关厂商1、比亚迪2、富士康3、大禹化工4、鸿荣恒铝制品……二、电泳 ( ED-Electrophoresis deposition )电泳：用于不锈钢、铝合金等，可使产品呈现各种颜色，并保持金属光泽，同时增强表面性能，具有较好的防腐性能。
工艺流程：前处理→电泳→烘干技术特点:优点：1、颜色丰富；2、无金属质感，可配合喷砂、抛光、拉丝等；3、液体环境中加工，可实现复杂结构的表面处理；4、工艺成熟、可量产。
电真空材料与工艺
电真空材料与工艺
2.1 难熔金属
（三）钽铌（Ta－Nb）合金 l 性质 ：钽的熔点2996℃，比重16.6克/厘米
3，铌的熔点2415℃，比重8.57克/厘米3。 强度高、抗疲劳、抗变形、抗腐蚀、导热、 及吸收气体等优良特性 l 用途 ：阴极支持筒、热屏筒 等
l 特点：化学稳定性、抗腐蚀性和抗电化学 侵蚀性好，并具有优良的导电、导热性。
l 用途：利用其导电、导热性好作为引线、 或者在波导内壁镀敷金、银； 作为焊料，如金、银、钯； 铂价格昂贵，用作钨钼材料焊接时的 过度材料。
电真空材料与工艺
第三节 常用介质材料
电真空器件的结构材料，除了大量使用各 种金属和合金外，还广泛使用各种介质材 料，如玻璃、陶瓷、云母、硅橡胶、聚四 氟乙烯和衰减材料等等。
用途：在少数场合下作微波管输出窗和特殊光 源如钠灯、钾灯灯管等 。 ‥
电真空材料与工艺
3.2电真空常用陶瓷
（一）氧化物瓷： （1）氧化铝瓷 （e）宝石 。单晶刚玉通常称为宝石 ，Al2O3含量在
99.98~99.992%的Al2O3单晶体 很高的机械强度、耐高温、耐电子轰击、很低
的介质损耗、导热性与金属钛和不锈钢相当。 价格昂贵
特点：是具有与金属可以比拟的导热能力，它 的导热系数与纯铝接近，是95瓷的十倍。 ‥
电真空材料与工艺
3.2电真空常用陶瓷
（一）氧化物瓷： （2）氧化铍瓷
用途：氧化铍是一种低损耗、高导热的绝 缘材料，是制造大功率输能窗和大功率行 波管螺旋线夹持杆的理想材料，也广泛用 作大功率半导体器件的热沉材料
氧化铍的粉尘有剧毒 ‥
电真空陶瓷管金属化生产中常见缺陷分析论文
电真空陶瓷管金属化生产中常见的缺陷分析【摘要】电真空陶瓷管在当前的电力电子工业生产中得到了广泛的应用，如用作高频大功率电子管、电真空开关等，为了实现陶瓷与金属之间的焊接，需要在陶瓷的表面牢固地粘附一层金属薄膜，这一过程称为陶瓷的金属化。
笔者现就电真空陶瓷管金属化生产过程中遇到的几种常见缺陷加以归纳分析，并提出相应的改进措施。
【关键字】电真空，陶瓷管金属化，生产中，缺陷分析中图分类号：f407.4 文献标识码：a 文章编号：一．前言本文笔者主要是根据电真空陶瓷管金属化的生产实践，仔细分析了电真空陶瓷管金属化过程中常见的缺陷，同时提出了一些相应的改进措施。
二．金属化过程中常见的缺陷电真空陶瓷管金属化是以钼、锰为主要原料，加入活化剂、粘结剂制成膏剂敷涂于电真空陶瓷管的两端面（称之为金属化层），通过高温气氛炉烧成，实现金属化层与陶瓷管两端面的烧结。
在操作这个工艺过程中会出现金属化层龟裂、金属化后瓷件表面釉水飞掉、瓷件有花斑、发灰，烧结金属化层起泡、掉粉、起皮，金属化层表面粘钼垫板或刚玉砂等缺陷。
1.金属化层龟裂龟裂通常发生于涂膏后，金属化烧结之前，比较严重的情况是涂完膏，在显微镜下可观察到涂层冒泡，涂层干后就显出裂纹。
该裂纹产生的原因是膏剂中粘结剂分布不均，溶剂太多，以及溶剂挥发太快所致。
调膏所用的粘结剂在金属化过程中会逐步分解挥发掉，若涂层中粘结剂及金属粉氧化物分布不均，致使局部粘结剂过多，各部分收缩不均，在高温下就会发生裂纹，尤其是含氧化物（比重小）较多的配方，涂层厚度比较高时容易出现龟裂现象。
在气温较高时，为了涂膏方便,需要多加溶剂醋酸丁酯或草酸二乙酯等，但在室温较高时溶剂挥发过快，由此导致气泡的逸出而使涂层在金属化烧结之前就有产生龟裂的危险。
通常涂膏间的室温要控制在28度以下，也可以采用调整硝棉溶液粘度的办法来克服龟裂现象，粘度如何调整要看配方的成分、草酸二乙酯用量多少来确定。
2.金属化烧成后电真空管表面釉水飞掉金属化烧成后电真空管表面釉水飞掉，这主要是由于金属化烧成温度较高，通常在1450到1550度之间,而釉水烧结温度相对较低所致,一般釉水烧结温度在1380度左右。
电真空及电子材料技术
电真空及电子材料技术1．新型霓虹灯制造公用设备2．车用多功用灯箱3．行波管产品与技术4．大功率速调管技术5．光转换剂技术6．新型电子粉系列产品技术新型霓虹灯制造公用设备技术针对国际霓虹灯行业急需停止现代化技术改造的需求，我们自行研制、设计、开收回KD系列霓虹灯制造公用设备。
该设备具有高水平的霓虹灯消费流程和工艺，排气的真空度和充气压力全部由仪表指示，改动了〝做霓虹灯要靠老徒弟的阅历〞的局面。
从而真正完成了消费效率高、质量高、对工人技术要求低的理想。
设备系列：KD—2型KD—5型KD—5A型协作方式：技术转让主要设备及电压：1.任务电压380V或220V2.2X—4A机械泵一台3.公用电阻真空计一台4.K—100金属分散泵一台5.高纯氩气、氖气钢瓶及充气系统一套6.300mA轰击变压器一台7.车用多功用灯箱车用多功用灯箱具有活动广告宣传、后雾刹车警示、紫外线杀菌消毒功用、报警功用。
1．车载活动广告随着我国经济的开展，车载户外广告媒介越来越遭到商家注重。
车载活动广告接触面广，广告效果清楚，使人印象深入，车载活动灯箱广告将为城市添加一个新的亮点。
2．后雾刹车灯〔已获专利〕红光光谱为632.8纳米，在最恶劣的雨雾天气条件下，红光具有最强的大气穿透力，具有最正确的视见度和明晰度。
红光灯运用到汽车范围做为后雾刹车灯运用，将大大增加各种事故。
3．紫外张杀菌消毒灯我们采用的冷阴极及运用先进设备和特殊工艺制造的紫外线杀菌灯具有短命命、高牢靠的特点，寿命可达5000小时以上。
思索到对人体有大批的损伤，紫外杀菌灯在车内运用时，经过技术措施确保只能在车内无人的状况下才干开启，并延时自动切断。
协作方式：技术转让、合资办厂、产品代理行波管产品及技术我所微波电子学研讨室从70年代末尾研制通讯卫星转发器用短命命、高牢靠行波管。
先后为我国运载火箭、洲际导弹、通讯卫星、气候卫星和资源卫星工程提供了十余种型号的空间行波管。
在历次导弹、卫星发射中都圆满地完成义务，为我国卫星、火箭和导弹的开展作出了严重贡献。
真空热处理原理与设备应用(PPT 45页)
真 可参照常压下固态相变原理进行真空热处理工
空
艺。
应
用
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5
1)真空热处理的作用和特点
真空热处理的作用
(1)保护作用
防氧化、防脱碳、防增碳、防吸气、防腐蚀
保持了金属表面原有化学成分和光泽，真空热处理 称为光亮处理。
空
热条件下挥发或分解，得到光洁表面。
应
用
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7
真空热处理的作用3
(5)蒸发作用
使零件之间、零件与料框之间发生粘接； 使金属工件表面粗糙； 金属中某些元素脱出（如铬），破坏工件表面特性； 电极绝缘性能下降，易发生短路事故。
真 空 为防止金属的蒸发，可充入保护气体，调节炉 应 内压力。 用
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卧式真空电阻炉
真 空 应 用
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连续式真空电阻炉
真 空 应 用
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真空钎焊炉
真 空 应 用
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（3）气淬风冷系统
（a）结构组成—风机（一般为离心式）、气 流循环管道、热交换器（内交换或外交换）
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3
3.1 真空热处理原理及设备
改善材料的性能的主要两个途径
调整化学成分—合金化 进行热处理—结晶结构改变
热处理工艺
真
通过加热、保温、冷却的操作方法
空
使材料的组织结构发生变化
应
以获得所需性能
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（一）氧化物瓷： （1）氧化铝瓷 （a）75瓷。Al2O3含量为75%，烧成温度1400℃~1450℃。 瓷内含玻璃相较多，因此介质损耗较大 （3~8） ×10-4 。 用途：75瓷主要用作无线电元件而很少 用在电真空器件内。‥
3.2电真空常用陶瓷
（一）氧化物瓷： （1）氧化铝瓷 （b）95瓷。Al2O3含量为95%，烧成温度1600~1620℃ 。 介质损耗小（1.4~2.2）×10-4。 导热性能和强度比75瓷高 用途：微波管的主要用瓷 。‥
第一节 电真空工艺特点
4、生产技术复杂 机械加工技术 半导体工艺技术 真空技术 焊接技术 玻璃、陶瓷及其封接技术
第一节 电真空工艺特点
5、真空卫生严格 成品率、可靠性以及寿命 ； 固体污染物 液态污染物
第一节 电真空工艺特点
6、工艺纪律严肃 严格按工艺规范生产 ，对工艺规范的修 改，都必须经充分试验，审批后才能实行。
晶 粒 示 意 图
2.1 难熔金属
（一）钨及钨合金 性质：钨的比重达19.1～19.3克/厘米3。钨 的熔点高达3410℃ 用途：直热式阴极、热子材料 合金 ：钨钼合金 、钍钨丝 、铼钨丝 、钨 铜棒
2.1 难熔金属
（二）钼及钼合金 性质：比重10.2克/厘米3、熔点2620℃。 纯钼的机械性能良好，因而易于加工 用途：做工作在1000℃以下的电极 合金 ：钨钼合金 、钼铜
2.1 难熔金属
（三）钽铌（Ta－Nb）合金 性质 ：钽的熔点2996℃，比重16.6克/厘米 3，铌的熔点2415℃，比重8.57克/厘米3。 强度高、抗疲劳、抗变形、抗腐蚀、导热、 及吸收气体等优良特性 用途 ：阴极支持筒、热屏筒 等
2.2 非难熔金属
（一）铜（Cu）及铜合金 性质 ：熔点为1083℃，比重8.95克/厘米3 ， 良好导电、导热性能。无磁性，有良好的 耐腐蚀性，成本低 。 用途 ：大量使用。管内零件、管外零件。 工作温度低于450℃。 纯铜的牌号是T1、T2、T3和T4
3.2电真空常用陶瓷
（一）氧化物瓷： （1）氧化铝瓷 （c）99瓷。Al2O3含量达到99%，烧成温度更高 介电性能和强度等比95瓷又有提高。 成本高 用途：用于电真空器件中的关键部位 。 ‥
3.2电真空常用陶瓷
（一）氧化物瓷： （1）氧化铝瓷 （d）透明刚玉瓷 。Al2O3含量达到99.9%，烧成温 度1800℃和5小时 性能非常好，特别是高频损耗比95瓷要低一 个数量级，导热率又高，化学稳定性好。 成本高 用途：在少数场合下作微波管输出窗和特殊光 源如钠灯、钾灯灯管等 。 ‥
不锈钢 ：含铬17～19%，含镍9%左右的 1Cr18Ni9 如果再加入0.8～1%的钛，则就 成为1Cr18Ni9Ti。 作为器件本身的结构件，也可以做真空 系统的管道和各种连接法兰。 作模具材料（黑化）。
2.3 贵金属
金、银、铂、钯、铑、铯、锇、铱等八种 金属 特点：化学稳定性、抗腐蚀性和抗电化学 侵蚀性好，并具有优良的导电、导热性。 用途：利用其导电、导热性好作为引线、 或者在波导内壁镀敷金、银； 作为焊料，如金、银、钯； 铂价格昂贵，用作钨钼材料焊接时的 过度材料。
第一节 电真空工艺特点
1、 使用材料广泛而特殊 广泛：包含了自然界中70%以上的已知元素 金属及合金、气体、介质材料、化学材料、 特殊材料
介质材料：
玻璃
陶瓷
云母
聚四氟乙烯、硅橡胶、环氧树脂、……
化学材料：
硫酸、盐酸、硝酸、铬酸、丙酮、乙醇、 汽油、三氯乙烯、四氯化碳、……
特殊材料：
发射材料、吸气材料、发光材料、封接材 料、二次电子发射材料、磁性材料、…
2.2 非难熔金属
（三）铝（Al）及铝合金 性质 ：导电性好 ；导热性好、塑性好、易 加工。密度2.7克/厘米3 缺点：熔点低（658℃），高温强度差。 用途 ：管外零件为主。 牌号：L1、L2 硬铝（AL-Cu-Mg）、（Al-Cu-Mn） 牌号：LY11、LY12
2.2 非难熔金属
（四）铁（Fe）及铁合金 性质 ：与镍相似 ；熔点为1537℃，密度 7.87克/厘米3 缺点：去气困难、易生锈 用途 ：利用软磁特性；作极靴、磁屏蔽
3.1电真空陶瓷的特性
（一）优点： 1、陶瓷能在高温（达800℃）下正常工作； 2、介质损耗小； 3、可以加工得到精确的尺寸 ； 4、陶瓷的机械强度、化学稳定性、绝缘性 能等等都优于玻璃。 不足之处：不透明，制造和封接工艺相对 比较复杂 ‥
3.1电真空陶瓷的特性
（二）用途： 1、管壳 2、输能窗 3、支撑件 4、绝缘件 通常同一陶瓷零件同时起两三种作用 ‥
3.1电真空陶瓷的特性
（三）性能： （1）真空性能 a、气密性：阻止电真空器件外部的大气通过 陶瓷进入器件内部的能力； b、放气性 ‥
3.1电真Байду номын сангаас陶瓷的特性
（三）性能： （2）热性能 包括：导热系数、膨胀系数和热稳定性 a、导热系数 物理意义 热的来源 危害 ‥
常用材料导热系数（单位：W/cm· K） Al2O3瓷 0.1~0.3 氧化铍瓷 2 银 4.29 铜 3.86 金 3.17 铝 2.37 铁 0.8
电真空材料与 工艺
提 出 性 能 指 标
理 论 计 算
结 构 工 艺 设 计
成品管
测试
第一章 微波电真空工艺特点和电真 空材料
什么是微波电真空器件 ？ 利用电子注与高频场的相互作用而实现 微波能量的产生和放大的器件
工作环境：真空 电子注与高频场的复杂性，决定了它的研 制必然是一种知识、技术密集型的过程。
3.2电真空常用陶瓷
（二）衰减瓷： （3） 渗碳多孔衰减瓷
在多孔陶瓷（多孔Al2O3瓷、BeO瓷
或其它陶瓷）中渗入碳，烧氢而制成 的陶瓷亦可以作衰减瓷 ‥
缺点：性能不稳定，衰减量受配方、原料处 理、成型方法、烧结温度等影响较大。
3.3硅橡胶
用途：管外封装材料 微波管引线几乎都用硅橡胶线 ‥ 特点：电气性能 耐温特性 耐候性等‥
（2）热性能 b、膨胀系数 膨胀——温度曲线的斜率 c、热稳定性 承受高低温冲击的能力
3.1电真空陶瓷的特性
（三）性能： （3）电性能 a、介质损耗 一般都很小 b、电绝缘性能 体电阻 100℃时 1013欧姆· 厘米 300℃时 1012欧姆· 厘米 ‥
3.1电真空陶瓷的特性
（三）性能：
（4）机械性能 取决于陶瓷的成分和密度
3.3硅橡胶
种类：硅橡胶按照其硫化（熟化）方法不同， 可分为高温硫化硅橡胶和室温硫化硅橡胶 两大类。室温硫化硅橡胶按其硫化机理可 分为缩合型和加成型；按其包装方式可分 为双组分和单组分两种。 热硫化硅橡胶（HTV） 室温硫化硅橡胶（RTV）‥
作业
1、解释铜的“氢病”现象。 2、列举常用无氧铜、不锈钢、蒙耐尔的牌号及成 分。 3、列举电真空陶瓷的主要用途。 4、列举常用衰减瓷的种类。
特殊材料的特殊性能： 发射材料的发射性能、抗中毒能力，吸 气材料的吸气性能等等。
第一节 电真空工艺特点
1、使用材料广泛而特殊 2、机械加工要求高 要求加工精度高 （0.01mm~0.02mm）
表面光洁度要高 （粗糙度0.8~0.2或更高）
第一节 电真空工艺特点
3、设备专业性强 ：按照特定工艺技术要求 而设计制造的专用设备 加工制造设备 真空设备 涂覆设备 热处理设备 焊接设备 专用测试设备
3.2电真空常用陶瓷
（一）氧化物瓷： （2）氧化铍瓷 用途：氧化铍是一种低损耗、高导热的绝 缘材料，是制造大功率输能窗和大功率行 波管螺旋线夹持杆的理想材料，也广泛用 作大功率半导体器件的热沉材料 氧化铍的粉尘有剧毒 ‥
3.2电真空常用陶瓷
（二）衰减瓷： 应用于管子内部，起吸收微波功率的作 用 种类包括：碳化硅衰减瓷 金属衰减瓷 渗碳多孔衰减瓷 ‥
3.2电真空常用陶瓷
（一）氧化物瓷： （1）氧化铝瓷 （e）宝石 。单晶刚玉通常称为宝石 ，Al2O3含量在 99.98~99.992%的Al2O3单晶体 很高的机械强度、耐高温、耐电子轰击、很低 的介质损耗、导热性与金属钛和不锈钢相当。 价格昂贵 用途：毫米波大功率微波管输出窗、螺旋线夹 持杆，常用于红外激光器、大规模集成电路外延 的衬底、光学传感器、光通信器件的窗口等 ‥
3.2电真空常用陶瓷
（一）氧化物瓷： （2）氧化铍瓷 以氧化铍粉为原料，加入微量MgO、Al2O3等添 加物烧结而成，烧成温度达1800℃~1850℃。 性能：机械强度略低于氧化铝瓷，其膨胀系数、 介电强度、介质损耗都与氧化铝瓷接近。 。 特点：是具有与金属可以比拟的导热能力，它 的导热系数与纯铝接近，是95瓷的十倍。 ‥
铜的合金 1、铜锌（Cu－Zn）合金－黄铜 特点：强度比铜高、价格低；加热后蒸发 严重 用途：管外零件，特别是微波元件、波导 最常用的黄铜是H62，含铜量在60.5～ 63.5%。H96， 波导管制造。
铜的合金 2、铜镍（Cu－Ni）合金－白铜 含Ni 20﹪，更好的高温强度和耐腐蚀性。 加入少量的锰，提高强度，锰白铜。
（5）其它性能 密度、二次电子发射、抗辐射等性能 ‥
3.1电真空常用陶瓷
包括氧化物瓷、硅酸盐瓷、氮化物瓷等 主要介绍氧化物瓷、衰减瓷‥
3.2电真空常用陶瓷
（一）氧化物瓷： 包括有氧化铝（Al2O3）瓷、氧化铍（BeO）瓷、氧化镁（MgO）和
氧化锆（ZrO2）瓷‥
3.2电真空常用陶瓷
单相Al2O3陶瓷组织
铜的合金 3、青铜。
2.2 非难熔金属
（二）镍（Ni）及镍合金 性质 ：银白色的金属，熔点1452℃，比重 8.9克/厘米3 ；抗拉强度较高，有好的延展 性和韧性、焊接性好、蒸汽压低、耐腐蚀 用途 ：用于合金。是电真空工业中应用最 广泛的金属之一 。
镍的合金 蒙耐尔（Monel）合金：镍含量达60～ 70%、铜仅25～35% 白色的金属，外观与镍相似，它具有比镍 更好的强度和塑性。弱磁性。 含40%Cu，2%Mn，1%Fe无磁性。 牌号：NCu40-2-1（含铜40%、锰2%、铁 1%）