检索结果-内蒙古大学图书馆

稀有金属材料与工程 2022年第10期51卷 3892-3899页

作者：韦银河杨建参陈然郭胤宸北京工业大学北京100124

阴极作为电弧加热发动机的“心脏”,担负着加热工质气体产生推进力的作用,由于卫星服役周期长,点火次数频繁,对阴极材料的寿命及耐烧损性能提出了很高的要求。为寻求耐烧损性能优异的阴极材料,以W-La-Ce-Y与W-La-Y-Zr电极为基础,采用氢... 详细信息

阴极作为电弧加热发动机的“心脏”,担负着加热工质气体产生推进力的作用,由于卫星服役周期长,点火次数频繁,对阴极材料的寿命及耐烧损性能提出了很高的要求。为寻求耐烧损性能优异的阴极材料,以W-La-Ce-Y与W-La-Y-Zr电极为基础,采用氢还原-中频烧结的方法制备W-La-Ce-Y-Re与W-La-Y-Zr-Re电极材料。模拟发动机实际工况在250 A电流下进行燃弧试验,测量燃弧后电极的质量损失并对电极尖端的组织形貌进行观察。结果表明,加铼电极在燃弧2 h后的烧损质量更少,尖端形貌变化程度更小,耐烧损性能更好。在扫描电镜下观察到铼的加入抑制了尖端表面枝晶的生长,弱化了钨基体晶粒的再结晶程度,并探讨了稀土氧化物的迁移途径;在金相显微镜下观察到加铼电极的再结晶晶粒更细小,铼起到了细化再结晶晶粒的作用。在不同工作电流下测得加铼电极的阴极压降更低,铼的加入提升了电极材料的电子发射性能。

关键词：稀土钨电极铼耐烧蚀电推进

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成分配比对稀土钨电极材料组织及力学性能影响

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有色金属工程 2022年第8期12卷 55-61页

作者：王哲王芦燕章德铭矿冶科技集团有限公司北京100160 北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心北京102206

通过固液掺杂、等静压压制、中频烧结的方法,制备了不同的氧化镧、氧化钇、氧化锆三元掺杂成分比例的钨电极材料烧结棒材,探究了不同成分配比对样品显微组织、第二相粒子分布以及宏观力学性能的影响。结果表明,氧化镧、氧化钇、氧化锆... 详细信息

通过固液掺杂、等静压压制、中频烧结的方法,制备了不同的氧化镧、氧化钇、氧化锆三元掺杂成分比例的钨电极材料烧结棒材,探究了不同成分配比对样品显微组织、第二相粒子分布以及宏观力学性能的影响。结果表明,氧化镧、氧化钇、氧化锆三元复合添加能够有效改善第二相粒子在钨基体中的分布形态,降低第二相在晶界的过度富集,提高钨电极材料的综合力学性能。并且当添加成分镧、钇、锆质量比为3∶1∶1时,材料具有最好的综合力学性能,致密度可达96.04%,显微硬度可达549.37 HV_(0.3),抗压强度可达3 785 MPa,原因是此配比下第二相粒子最为细小均匀,弥散程度最高,对基体晶粒的细化作用最好,该配比下钨基体平均晶粒尺寸达到10.3μm。

关键词：稀土钨电极氧化物第二相弥散强化力学性能

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稀土钨电极在电推进系统中的耐烧蚀性能研究

稀土钨电极在电推进系统中的耐烧蚀性能研究

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作者：韦银河北京工业大学

学位级别：硕士

空间电推进与传统的化学推进相比,具有比冲高、推力精确可控、发动机体积小、服役寿命长等优势,是目前空间推进领域发展最为迅速的先进推进技术。阴极作为电弧加热发动机的“心脏”,担负着加热工质气体从而产生推力的作用,由于卫星服役... 详细信息

空间电推进与传统的化学推进相比,具有比冲高、推力精确可控、发动机体积小、服役寿命长等优势,是目前空间推进领域发展最为迅速的先进推进技术。阴极作为电弧加热发动机的“心脏”,担负着加热工质气体从而产生推力的作用,由于卫星服役周期长,点火次数频繁,对电极材料的寿命及耐烧损性能提出了很高的要求。以此为背景,论文在TIG焊接工况下耐烧蚀性能优异的两种电极成分配方的基础上进行成分优化,采用固固掺杂-中频烧结的方法制备出W-La-Ce-Y、W-La-Y-Zr、W-La-Ce-Y-Re及W-La-Y-Zr-Re四种电极材料。在直流焊接模拟工况下进行性能测试,同时为了模拟电推进系统实际应用工况,设计安装了一台电弧加热发动机并搭建了与之配套的真空系统,分别在不同工作电流下模拟电弧推进器的工作环境并对电极的抗烧蚀性能及烧蚀形貌进行研究,以进一步提升电极的耐烧蚀性能。直流焊接模拟工况的试验结果表明,在250A的工作电流下,两种掺铼电极燃弧后的质量损失更少、尖端形貌变化程度更小、电子发射能力更强、耐烧损性能更好。电极显微组织分析表明:铼的掺杂提高了W-La-Ce-Y-Re及W-La-Y-Zr-Re电极的再结晶温度,抑制了高温下回复组织的粗化以及再结晶晶粒的形核长大,更有利于基体内稀土元素的向尖端的补充,从而降低材料的电子逸出功,缓解表面烧蚀情况;电极烧蚀形貌表明:铼的掺杂抑制了晶粒的生长及基体的氧化,从而缓解了因表面局部尖锐结构造成的热量集中从而加重电极烧蚀的情况。此外,由于材料烧蚀程度的差别,稀土元素在基体内的迁移路径以及表面的分布情况也有所不同。电弧推进器准原位工况的试验结果表明,由于电极的工作电流较小,四种电极耐烧蚀性能均有提升,其中掺铼电极的耐烧蚀性能尤为突出,燃弧稳定性更好,这一方面是因为W-La-Ce-Y-Re与W-La-Y-Zr-Re电极的电子发射能力更强,另一方面是由于该测试条件下氧化钨的沉积作用更为显著,会在电极尖端形成一种不利于电子发射的环状凸起结构,而铼的掺杂能够缓解基体的氧化,从而抑制该结构的形成。此外,燃弧1h后掺铼电极的烧蚀质量均小于0.1mg,较未掺铼电极下降了一个数量级,且尖端形貌的稳定性更好,铼的掺杂在准原位工况下同样能够起到减少电极烧蚀,抑制基体晶粒粗化以及降低稀土第二相损耗的作用。

关键词：稀土钨电极电推进耐烧损铼

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沉淀分离-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定稀土钨电极中镧铈钇

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冶金分析 2020年第3期40卷 32-36页

作者：李甜刘丽媛王雪菲张力久田新宋玉芳国标(北京)检验认证有限公司国合通用测试评价认证股份公司

准确测定稀土钨电极中稀土元素的含量,对于研究产品理化性能、把控产品质量、推动产品性能升级等具有积极意义。实验采用3.0mL氢氟酸-2.0mL硝酸溶解样品,经高氯酸冒烟,将大部分基体以钨酸(H2WO4)形式析出,加快反应速度的同时避免了基体... 详细信息

准确测定稀土钨电极中稀土元素的含量,对于研究产品理化性能、把控产品质量、推动产品性能升级等具有积极意义。实验采用3.0mL氢氟酸-2.0mL硝酸溶解样品,经高氯酸冒烟,将大部分基体以钨酸(H2WO4)形式析出,加快反应速度的同时避免了基体对稀土元素测定的干扰。选择La 333.7nm、Ce 418.6nm、Y 360.0nm为分析谱线,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定稀土钨电极中镧、铈、钇配分含量。校准曲线线性相关系数均大于0.999 9,方法检出限为0.003%～0.006%。按照实验方法测定稀土钨电极实际样品,结果的相对标准偏差(RSD,n=7)为1.5%～3.2%,加标回收率为98%～101%。

关键词：稀土钨电极电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES) 镧铈钇

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一种稀土钨电极材料及其制备方法

一种稀土钨电极材料及其制备方法

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作者：陈志文胡玲王聪 401120 重庆市渝北区北部新区经开园金童路100号12栋2-2-2号

本发明公开了一种稀土钨电极材料及其制备方法，包括以下重量百分比的组分：钍0.4％‑0.8％，氧化锆0.9％‑1.2％，稀土元素0.6‑1.5％，余量为钨。制备过程采用以下步骤：制备原料混合粉体‑混合粉体冷等静压成型得到预制坯‑预制坯真空烧... 详细信息

标准号: CN117551923A

本发明公开了一种稀土钨电极材料及其制备方法，包括以下重量百分比的组分：钍0.4％‑0.8％，氧化锆0.9％‑1.2％，稀土元素0.6‑1.5％，余量为钨。制备过程采用以下步骤：制备原料混合粉体‑混合粉体冷等静压成型得到预制坯‑预制坯真空烧结得初成型电极‑表面处理得到稀土钨电极。本发明以其它替代元素添加降低钍含量，有效降低辐射，确保材料使用安全。制备过程通过表面喷涂氧化锆降低开裂率，提升成品率，阻隔了钍钨电极的氧化。本发明的材料和制备方法有效提升成品率的同时还确保了电极材料的导电性能和焊接性能。

关键词：制备制备过程成品率氧化锆预制坯稀土钨电极材料冷等静压成型稀土钨电极重量百分比表面喷涂材料使用成型电极导电性能电极材料焊接性能混合粉体稀土元素元素添加原料混合真空烧结钍钨电极粉体阻隔辐射替代安全

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大功率脉冲氙灯用稀土钨电极工作表面分析

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强激光与粒子束 2019年第1期31卷 1-6页

作者：高志坤杨建参郝万立付宝刚北京工业大学材料科学与工程北京100022 中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900

为探讨电极表面发生变化的原因和烧蚀机理,为提升电极工作稳定性提供理论依据,分析了经过上万发次点灯测试的大功率脉冲氙灯稀土钨电极的表面形貌、元素深度分布及价态。结果表明:工作后的电极表面出现大量裂纹以及烧蚀坑;表面各元素主... 详细信息

为探讨电极表面发生变化的原因和烧蚀机理,为提升电极工作稳定性提供理论依据,分析了经过上万发次点灯测试的大功率脉冲氙灯稀土钨电极的表面形貌、元素深度分布及价态。结果表明:工作后的电极表面出现大量裂纹以及烧蚀坑;表面各元素主要由W,La,O三种元素组成,分布均匀;电极表面La以La3+形式存在,W存在原子态和+6价两种价态,占比分别为18.29%和81.71%;随刻蚀深度增加后,La的价态仍为+3价,W6+迅速减少直至W价态全部变为W0。

关键词：稀土钨电极表面形貌元素分布价态

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一种高致密度稀土钨电极的制备方法

一种高致密度稀土钨电极的制备方法

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作者：董建英钟铭杨义兵吴孟海王二卫阚金锋 721600 陕西省宝鸡市太白县经济园区

本发明公开了一种高致密度稀土钨电极的制备方法，包括：预处理步骤：选取满足要求的原料粉，进行破碎处理；压制成形步骤：对所述预处理步骤得到的粉末进行压制成形处理，得到压坯；烧结步骤：对所述压坯进行烧结处理，得到烧结坯；热... 详细信息

标准号: CN110788318B

本发明公开了一种高致密度稀土钨电极的制备方法，包括：预处理步骤：选取满足要求的原料粉，进行破碎处理；压制成形步骤：对所述预处理步骤得到的粉末进行压制成形处理，得到压坯；烧结步骤：对所述压坯进行烧结处理，得到烧结坯；热等静压步骤：对所述烧结坯采用热等静压处理，得到所述高致密度稀土钨电极。该制备方法各步骤配合良好，整体协同效应明显，且操作步骤简单易行，有利于大批量生产，制得的稀土钨电极产品的致密度达99.5％以上、纯度高、内部组织结构均匀、晶粒尺寸细小、强度高、适于批量生产。

关键词：稀土钨电极预处理步骤热等静压压制成形烧结坯压坯制备晶粒内部组织破碎处理烧结步骤烧结处理整体协同原料粉生产配合

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一种氢化物掺杂的稀土钨电极材料及制备方法

一种氢化物掺杂的稀土钨电极材料及制备方法

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作者：杨建参郑艾龙张莹超黄志民 361021 福建省厦门市集美区集美北部工业区连胜路339号

一种氢化物掺杂的稀土钨电极材料及制备方法，属于难熔金属材料技术领域。本发明的目的在于通过提供一种细晶、高致密的电极材料，提升稀土钨电极的性能，拓展其应用领域。本发明的特征在于：在金属钨中加入稀土氧化物(La2O3与Y2O3)和... 详细信息

标准号: CN111850331B

一种氢化物掺杂的稀土钨电极材料及制备方法，属于难熔金属材料技术领域。本发明的目的在于通过提供一种细晶、高致密的电极材料，提升稀土钨电极的性能，拓展其应用领域。本发明的特征在于：在金属钨中加入稀土氧化物(La₂O₃与Y₂O₃)和氢化物(ZrH₂)。氧化镧(La₂O₃)的质量百分含量为1％～3％，氧化钇(Y₂O₃)的质量百分含量为0.05％～0.1％，氢化锆ZrH₂的质量百分含量为0.05％～0.1％。经球磨混粉和真空热压烧结制备出稀土钨电极材料。在该种电极材料烧结过程中氢化锆会脱氢形成活性锆，活性锆会吸收电极中的杂质氧、氮等元素，净化钨晶界，调控电极材料中氧的含量，从而提高电子发射性能。

关键词：电极材料稀土钨电极材料活性锆氢化物氢化锆制备电子发射性能难熔金属材料真空热压烧结稀土钨电极稀土氧化物烧结过程掺杂的高致密金属钨氧化钇氧化镧杂质氧电极混粉晶界球磨脱氢细晶净化调控拓展吸收

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稀土钨电极材料的研究

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世界有色金属 2019年第10期44卷 178-179页

作者：杜海滨赣州虹飞钨钼材料有限公司

众所周知,在我们之前使用的钍钨电极是具有很大的放射性的,不仅如此,这种电极在其生产以及使用的过程中既会对环境造成污染又会对人体造成一定的危害,所以说,当下就需要去寻找一种新型的电极去替代这种钍钨电极。然而稀土钨电极因为具... 详细信息

众所周知,在我们之前使用的钍钨电极是具有很大的放射性的,不仅如此,这种电极在其生产以及使用的过程中既会对环境造成污染又会对人体造成一定的危害,所以说,当下就需要去寻找一种新型的电极去替代这种钍钨电极。然而稀土钨电极因为具有优良的焊接性能一直受到关注,其也是作为钍钨电极替代的不二选择,本文章就是笔者对单元稀土钍钨电极,二元复合稀土钨电极以及三元复合稀土钨电极的性质以及一些性能方面的研究,仅供参考。

关键词：稀土钨电极钍钨工业化生产

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大功率脉冲氙灯用稀土钨电极烧损机理研究

大功率脉冲氙灯用稀土钨电极烧损机理研究

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作者：高志坤北京工业大学

学位级别：硕士

大功率脉冲氙灯是大型激光器的重要光学元器件，也是目前惯性约束核聚变研究中激光放大器的首选方案。其中电极的工作稳定性对氙灯工作起到了至关重要的作用。本文主要对点灯前后的电极表面进行分析，为提升电极工作稳定性提供理论依据... 详细信息

大功率脉冲氙灯是大型激光器的重要光学元器件，也是目前惯性约束核聚变研究中激光放大器的首选方案。其中电极的工作稳定性对氙灯工作起到了至关重要的作用。本文主要对点灯前后的电极表面进行分析，为提升电极工作稳定性提供理论依据。为研究电极表面在整个点灯实验过程中的变化情况，分别对三种状态下的电极表面进行表征分析。一，对点灯前的电极表面进行分析。二，模拟电极表面分析，电极在真空中加热到高温以模拟电极工作时的状态。此过程由于加热时间短，电极性能较好。三，对点灯实验后性能降低的电极表面进行分析。通过对这三种连续状态下的电极进行分析探讨大功率脉冲氙灯电极在工作过程中的烧蚀机理。　　点灯前的电极表面平整光滑具有金属光泽;模拟电极随着加热温度的升高表面金属光泽逐渐消失。当加热温度达到800℃时，在高倍扫描电镜下观察到表面出现轻微凹陷;经过点灯实验的电极表面完全失去金属光泽，表面出现大量的裂纹和孔洞。　　点灯前的电极稀土以聚集区形式存在并弥散分布在表面，聚集区尺寸在1～3微米，基体区检测不到稀土信号;高温模拟下电极表面稀土仍以聚集区形式存在，但稀土聚集区尺寸略微减小并在稀土周围的基体区域检测到稀土信号;经过点灯实验的大功率脉冲氙灯电极表面稀土分布均匀。在整个点灯过程中稀土元素由弥散分布逐渐变为均匀分布，一部分是表面的稀土向四周发生了扩散，另一部分是体内的稀土向表面发生的迁移。　　点灯前电极表面主要由C、O、W和La四种元素组成。其中C为表面吸附的杂质;O分为两部分:一部分为表面的吸附氧，另一部分为与金属元素结合形成晶格氧;W有两种价态分别为W0+和W6+价，其中W6+占8.4％。经过高温加热的模拟电极表面随温度的升高，C和O的含量逐渐减少，W6+含量逐渐减少，La的价态没有发生明显变化。经过点灯实验的脉冲氙灯电极表面污染严重，吸附大量的C和O杂质。表面W基体氧化严重，有81.71％被氧化为W6+，La的含量明显升高达到13.6％，La的价态没有明显变化。通过氩离子对表面进行低功率的深度刻蚀可知随刻蚀深度的增加，污染的C和O逐渐减少，被氧化的W+6逐渐减少W0+逐渐增加，La含量减少并趋于稳定，确定活性层厚度约为25nm。　　探讨电极表面烧蚀机理:电弧柱在电极表面运动造成电极表面烧蚀，等离子体弧优先在电极表面低逸出功处产生，形成阴极斑点，该处电流密度大、温度高，使低熔点的物质烧蚀去除，此处的逸出功升高，等离子体弧跳到附近的低逸出功区域，如此反复，造成电极材料烧蚀，产生孔洞。电极表面还会受到氙离子的轰击，氙离子带正电荷，而阴极斑为电子集中区，故此带正电的氙离子容易轰击阴极斑周围区域，使之发生变形，氙离子会填充部分阴极烧蚀坑，而由于弧根区温度高，使低熔点物质发生飞溅，形成孔洞。电极表面孔洞的出现为裂纹的产生提供了条件，点灯时高温电弧使电极受热膨胀，冷却时收缩，频繁的点灯使电极出现热疲劳，在孔洞处优先产生裂纹。

关键词：脉冲氙灯稀土钨电极表面形貌元素分布烧蚀机理

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