專利名稱：陰極結(jié)構(gòu)體的熔接體、陰極結(jié)構(gòu)體及它們的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁控管陰極結(jié)構(gòu)體制造方法、用于將結(jié)構(gòu)體的燈絲和鉬帽熔接的熔接體及其制造方法(Method for assembling magnetron cathode and a melting背景技術(shù)磁控管的陰極結(jié)構(gòu)體具有圖l所示截面圖那樣的結(jié)構(gòu)。 圖l所示的現(xiàn)有的磁控管陰極結(jié)構(gòu)體構(gòu)成為包括螺旋形狀的燈絲l;支承燈絲l上端部的上部端罩(end shield) 2;支承燈絲l下端部的下部端 罩3;下部端罩3的中空孔3a;中央支承體4，該中央支承體4支承上部端 罩2，并兼作向燈絲l通電預(yù)定電力的引線；側(cè)面支承體5，其支承下部端 罩3，并兼作向燈絲l通電預(yù)定電力的引線；以及吸氣金屬膜(getter) 6， 其焊接固定在上部端罩2和下部端罩3的上表面，用于吸附氣體。在如上構(gòu)成的磁控管陰極結(jié)構(gòu)體中，上述燈絲l通常由釷-鎢線等形 成，并且吸氣金屬膜6由鋯或鈦金屬形成，另外，上部端罩2、下部端罩3、 中央支承體4以及側(cè)面支承體5釆用鉬或鎢等高熔點金屬形成。燈絲1的兩端部與上部端罩2、下部端罩3之間的接合部、上部端罩2 與中央支承體4之間的接合部、以及下部端罩3與側(cè)面支承體5之間的接合 部利用釕和鉬的共晶合金焊接材料7接合固定，從而以電、機械方式相連。這種磁控管正常動作時，燈絲的中心部溫度達到約1750。C，而燈絲 與端罩之間的接合部位達到約100(TC，所以用于將燈絲和端罩接合的釬 悍材料(brazing material)至少要在100(TC以上，但是，若熔融溫度過高， 則在釬焊時釬焊爐的溫度上升所需的能量消耗增大。對于這種燈絲結(jié)構(gòu)體，以往在燈絲和端罩之間涂布以43:57的重量比 混合釕粉和鉬粉而得的金屬粉末糊，放入到保持在氫氣氛圍氣下的釬焊爐之后，向加熱線圈施加電源，從而將燈絲結(jié)構(gòu)體加熱到約200(TC，此時，金屬粉末糊熔融，并將燈絲和端罩接合。但是，在這種現(xiàn)有的燈絲結(jié)構(gòu)體中，釕-鉬金屬粉末糊的熔融溫度為1950。C 2000。C，非常高，所以需要將燈絲結(jié)構(gòu)體加熱到2000。C以上， 不僅電力消耗量大，而且加熱線圈因進行接通/斷開的循環(huán)而受到很大的 熱應(yīng)力，因此存在加熱線圈的壽命短的缺陷。為了解決現(xiàn)有的缺陷，提出了如下的接合材料，該接合材料使用熔 融溫度較低的由鎳-釕-鉬構(gòu)成的金屬粉末糊將燈絲和端罩接合。該接合材料是以30:30:40的重量比混合鎳、釕及鉬并進行混煉而得的 鎳-釕-鉬糊，其表觀比重為0.9 1.3，用于將燈絲1的上下部接合在端罩2、 3上。將該鎳-釕-鉬糊涂布到燈絲和端罩的接合部位，放入到保持在氫氣氛 圍氣下的釬焊爐中，為了將上述燈絲l與端罩這兩個部件接合，向釬焊爐 內(nèi)的加熱線圈施加電源，從而對該接合部分進行加熱。由此，鎳-釕-鉬糊熔融，形成釬焊部，燈絲與端罩接合，此時，鎳-釕-鉬糊借助燃燒性良好的鎳粉在約150(TC下熔融的同時，將燈絲和端罩 接合。于1996年10月16日登記的韓國專利96-014521號中公開了一種"磁控 管中的端罩與燈絲的連接環(huán)以及電連接方法"，權(quán)利要求l中請求保護并 記載了 "一種磁控管中的端罩與燈絲的連接環(huán)，其特征在于，將釕-鉬-鎳的粉末壓縮燒結(jié)成環(huán)(ring) (4、 7)的形狀"，權(quán)利要求2中記載了 "根據(jù)權(quán)利要求l所述的磁控管中的端罩與燈絲的連接環(huán)，其特征在于， 上述環(huán)(4、 7)中的任意一個上還形成有引線(5)，該引線(5)與端 罩(2、 6)的內(nèi)側(cè)面抵接"。于1999年07月15日登記的韓國專利10-0207812號中公開了一種"用于 固定微波爐等中使用的磁控管端帽的焊料(SOLDERING MATERIAL FOR FIXATION OF MAGNETRON END HAT IN MICROWAVE OVEN)"，在此，作為用于固定微波爐中使用的磁控管(Magnetron) 的電極支承用鉬(Mo)部件即上下部端帽(END HAT)和燈絲的焊料，使用了焊料4，該焊料4利用在5Wt。/。 70Wt。/。的銥(Ir)、 10Wt% 70Wt°/o 的鉬(Mo)中含有5 Wt。/。 70Wt。/。的鎳(Ni)或5WtQ/o 70Wt。/。的鈷(Co) 的Ir-Mo-Ni或Ir-Mo-Co混合粉末制成環(huán)形。在此，上部端帽和下部端帽與 其他說明書中所說的上部端罩或下部端罩為同一部件，由鉬形成，起到 支承燈絲的同時向燈絲供給電力的導(dǎo)體作用。于1999年07月15日登記的韓國專利10-0207811號中公開了一種"用于 固定微波爐等中使用的磁控管端帽的焊料"，其中，焊料利用在5Wty。
70Wt。/。的銠(Rh) 、 10Wt。/。 70Wt。/。的鉬(Mo)中含有5Wt。/。 70Wt0/0 的鎳(Ni)或5Wt。/。 70Wt。/。的鈷(Co)的Rh-Mo-Ni或Rh-Mo-Co混合粉 末制成環(huán)形。于1999年07月15日登記的韓國專利10-0207813號中公開了一種"用于 固定微波爐等中使用的磁控管端帽的焊料"，其中，焊料利用在5Wtn/。
70Wt。/。的鈀(Pd) 、 10Wt。/。 70Wt。/。的鉬(Mo)中含有5Wt。/。 70Wt0/。 的鎳(Ni)或5Wt。/。 70Wt。/。的鈷(Co)的Pd-Mo-Ni或Pd-Mo-Co混合粉末制成環(huán)形。但是，至今所開發(fā)使用的焊料使用鉬與鈀、鎳、鈷、銠、銥、釕、 鉑等稀有金屬的合金。然而，這些金屬屬于生產(chǎn)有限的金屬，難以確保 原材料，并且價格高，因此產(chǎn)品的單價高，競爭力下降。以往也曾試圖混合鉬和鐵來使用，但是，將容易在空氣中氧化的鐵 粉和鉬粉混合進行燒結(jié)時，因用于混合的粘合劑(binder)和鐵，吸附在 燒結(jié)體上的氣體在磁控管動作中泄漏到高真空(10—5托)中，存在磁控管 的性能容易惡化的問題，所以無法使用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種熔接體，該熔接體用于將微波爐中使用的磁控管陰 極結(jié)構(gòu)體的鉬(Mo)部件即頂帽(top hat)和端帽(End Hat)與燈絲電 接合，由鐵和鉬的合金構(gòu)成。本發(fā)明的目的在于，提供一種包含鉬-鐵合金的熔接體，其中，替代 以往使用的熔接體(焊料)的材質(zhì)中與鉬混合使用的鈀、鎳、鈷、銠、銥、釕等稀有金屬，使用鐵(Fe)。發(fā)明效果本發(fā)明中，替代現(xiàn)有的鉑、鈀、鈷、銠、銥、釕等稀有貴重金屬， 使用以往未能使用的鐵，因此，解決了現(xiàn)有技術(shù)的問題，容易購入原料， 能夠降低價格。并且，還能夠?qū)?jié)約資源作出很大的貢獻。根據(jù)本發(fā)明，能夠解決如下的現(xiàn)有問題由于利用筷子或注射器進行將釕(Ru)、鉬(Mo)、鎳(Ni)混合后涂布到焊接部位的涂布作業(yè)，因此，焊接的準(zhǔn)備作業(yè)效率低，涂布狀態(tài)不均勻，難以獲得均勻的焊接狀態(tài)，焊接強度出現(xiàn)很大偏差；制造頂帽及端帽時，將熔接材料制成糊 狀， 一一進行涂布，從而在生產(chǎn)產(chǎn)品時，難以實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。本發(fā)明中使用環(huán)形的燒結(jié)體即熔接體，因此，容易處理，所使用的 夾具簡單，從而無需準(zhǔn)備作業(yè)，能夠高效執(zhí)行作業(yè)，并且以均勻的厚度分布在帽和燈絲的接合部位，焊接性優(yōu)異，焊接強度高。根據(jù)本發(fā)明，能夠提高微波爐等中使用的磁控管的品質(zhì)，能夠減少制造工序中的制造費用，因而進一步具有經(jīng)濟效果。


圖l是現(xiàn)有的磁控管陰極結(jié)構(gòu)體的截面圖。 圖2是本發(fā)明的磁控管陰極結(jié)構(gòu)體的截面圖。
具體實施方式
參照圖2說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。本發(fā)明中對含鐵粉的鉬粉進行壓 縮燒結(jié)，而不是對韓國專利96-014521號中登記的"釕-鉬-鎳的粉末"進 行壓縮燒結(jié)。在制造微波爐等中使用的磁控管用陰極結(jié)構(gòu)體的工序中， 將用于支承陰極用燈絲并施加電力的鉬頂帽和端帽電連接的工序如圖2 所示，在形成于頂帽22的突出部25的外周上端附著熔接體24，在端帽26 的凹陷部底表面上附著熔接體27，將燈絲23的上端和下端相連在熔接體 24和熔接體27之間，然后進行加熱，使熔接體24、 27熔融，從而將燈絲 23與頂帽22及端帽26熔接。在此，含鐵粉的鉬粉是指鉬粉中含有鐵粉，除鐵粉之外還可以選擇性地含有其他粉末，例如鎳、釕、鈀、鈷、銠、 銥、鉑等金屬粉末，但必須含有鐵粉。在通過這種方式與燈絲組裝的陰極結(jié)構(gòu)體中，通過弓I線21和引線28 供電時，電流向頂帽22-燈絲23-端帽26流過，從而燈絲被加熱，放出熱電 子，起到磁控管陰極作用。本發(fā)明的熔接體24、 27是包含鐵鉬合金的燒結(jié)體，在這一點上與現(xiàn) 有的焊料(熔接體)有所不同，尤其所述熔接體是含鐵粉的鉬粉的燒結(jié) 體，優(yōu)選以重量比計，在鉬中混合25Wt^ 55WtQ/^的鐵，進行燒結(jié)，制 造燒結(jié)體。舉出優(yōu)選實施例，如下說明本發(fā)明的燒結(jié)熔接體及其制造方法。首先，制備出鐵粉和鉬粉之后，將它們與粘合劑混合，然后放入到 模具(mold)中，以盤片(disk)或空心圈(doughnut)形狀制作外徑為 3.5 mm 4.5匪、內(nèi)徑為3 mm 4 mm、厚度為0.5 mm 0.8 mm的模制坯 體，接著，將模制坯體放入到燒結(jié)爐中，在氫氣氛圍氣下加熱到攝氏溫 度1200度 1500度左右，保持24小時、優(yōu)選40小時左右，進行燒結(jié)。從而，被粘合劑和鐵吸附的氣體能夠全部從燒結(jié)體放出。燒結(jié)時間 越長，氣體放出越完全，所以優(yōu)選盡可能長時間燒結(jié)，但也可以燒結(jié)10 小時左右。在此，粘合劑使用混合有必要量的造粒劑、潤滑劑及其他添 加劑的粘合劑。燒結(jié)體借助預(yù)定的模具進行成型，成型采用液壓壓力機 或自動壓力機等加莊成型為預(yù)定的形狀(例如盤片、環(huán)、四邊板等形狀)。 此時，成型時的壓縮壓力保持在不會阻礙后工序中處理程度的強度。使用乙烯類等有機粘合劑將這樣一次成型的模制坯體粘附到鉬帽的 主體上。該有機粘合劑使用加熱到高溫時氣化而飛散的有機粘合劑。此 時，在頂帽的預(yù)定位置(頂帽位于從圖示位置翻轉(zhuǎn)的位置)放置模制坯 體，并在端帽的預(yù)定位置上放置模制坯體，在燒結(jié)爐中進行燒結(jié)。燒結(jié) 溫度設(shè)定為保持模制坯體的同時進行燒結(jié)、且頂帽或端帽和接觸部部分 熔接程度的溫度，進行燒結(jié)。由于熔點根據(jù)鐵和鉬的混合比例而不同， 所以根據(jù)混合比例適當(dāng)設(shè)定該溫度。該溫度通過計算或經(jīng)多次試驗根據(jù) 經(jīng)驗找出并使闬。若像這樣預(yù)先附著熔接體，則在用于進行陰極結(jié)構(gòu)體連接的制造工 序中，無需將熔接體一一插入到燈絲與帽之間，將預(yù)先附著有熔接體的 頂帽及端帽與燈絲組裝之后進行加熱，使它們完全熔接，因此，工序非常簡單，并能夠可靠地實施。模制坯體可以在真空中或氫氣氛圍氣等非氧化性氛圍氣中在較低溫 度下預(yù)燒。若在上述預(yù)燒時急劇加熱，則成型體上形成龜裂的可能性變 大，所以在低溫下燒結(jié)很有益。若上述預(yù)燒結(jié)束，則在高溫下進行主燒結(jié)，此時，主燒結(jié)也與預(yù)燒 相同在真空中或氫氣氛圍氣等非氧化性氛圍氣下進行，燒結(jié)溫度也應(yīng)設(shè) 定為能夠保持適當(dāng)強度的溫度。陰極結(jié)構(gòu)體連接工序如下。使熔接體24、 27位于頂帽和端帽上進行燒結(jié)，從而將熔接體附著在 頂帽和端帽上，在附著于頂帽和端帽上的兩片熔接體之間插入燈絲23， 組裝成結(jié)構(gòu)體，在高頻感應(yīng)加熱爐中施加使熔接體完全熔化的高熱，從 而燈絲與帽像焊接那樣熔接。此時的溫度應(yīng)在攝氏1400度 2000度左右， 可以根據(jù)燒結(jié)體的合金比例設(shè)定適當(dāng)?shù)臏囟?。作為一個例子，施加10秒 鐘高熱，使它們?nèi)劢印艚z為氧化釷-鎢(Th02W)燈絲，使用混合有約 1%釷的燈絲。尤其在本發(fā)明中，將燈絲放到預(yù)先附著有熔接體27的端帽26的凹 陷部，將預(yù)先附著有引線21和熔接體24的頂帽22向燈絲軸部分插入引 線，使預(yù)先附著在頂帽的突出部25的外周部上的熔接體與燈絲上端接觸 之后，在高頻感應(yīng)加熱爐中施加IO秒鐘高熱，使熔接體熔融，從而將燈 絲和鉬帽熔接，因此工序非常簡單。
權(quán)利要求
1、一種陰極結(jié)構(gòu)體的熔接體，該熔接體用于在磁控管陰極結(jié)構(gòu)體中將燈絲熔接到支承燈絲并向燈絲施加電力的頂帽和端帽上，其特征在于，該熔接體是將含鐵粉的鉬粉模制成盤片等形狀后進行燒結(jié)而得的燒結(jié)體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極結(jié)構(gòu)體的熔接體，其特征在于，上述 燒結(jié)體如下制造以(25% 55%) : (75% 45°/。)的重量比混合鐵和 鉬得到鐵鉬粉末，將該鐵鉬粉末與含有造粒劑和潤滑劑的粘合劑混合， 制備混合粉末，將混合粉末模制來制備模制坯體，將該模制坯體放入到 燒結(jié)爐中，在氫氣氛圍氣下、以攝氏1200度 1500度進行燒結(jié)，從而制 造燒結(jié)體。
3、 一種陰極結(jié)構(gòu)體的熔接體的制造方法，該方法用于制造在磁控管 陰極結(jié)構(gòu)體中為將燈絲熔接到頂帽和端帽上而使用的熔接體，其特征在于，所述方法包括混合含鐵粉的鉬粉末和含造粒劑及潤滑劑的粘合劑，通過模制工序 制成熔接體坯體的步驟；以及將上述模制工序中形成的熔接體坯體放入到燒結(jié)爐中進行加熱，制 成燒結(jié)體的步驟。
4、 一種陰極結(jié)構(gòu)體的熔接體的制造方法，該方法用于制造在磁控管 陰極結(jié)構(gòu)體中為將燈絲熔接到頂帽和端帽上而使用的熔接體，其特征在于，所述方法包括混合鐵鉬粉末和粘合劑的混合步驟，該鐵鉬粉末中以重量比計，鐵: 鉬為(25% 55%) : (75% 45%);利用模制工序?qū)⑸鲜龌旌喜襟E中得到的混合粉末制成熔接體坯體的 模制步驟；將上述模制步驟中制備的坯體放置到鉬帽的預(yù)定位置上的步驟；以及將上述鉬帽和熔接體坯體放入到燒結(jié)爐中，在攝氏1200度 150Q度下制成燒結(jié)體的步驟。
5、 一種陰極結(jié)構(gòu)體的制造方法，該方法用于組裝磁控管陰極結(jié)構(gòu)體， 其特征在于，所述方法包括混合含鐵粉的鉬粉和粘合劑的步驟； 通過模制工序成型成熔接體坯體的模制步驟； 將模制的熔接體坯體放置到鉬帽的預(yù)定位置上的步驟； 使在燒結(jié)爐中在氫氣氛圍氣下加熱到攝氏1200度 1500度而燒結(jié)的烙接體附著到鉬帽上的步驟；以及將預(yù)先附著有熔接體的鉬帽和燈絲組裝到指定位置之后進行加熱， 熔接體熔融，從而與上述燈絲完全熔接的步驟。
6、 一種陰極結(jié)構(gòu)體，該陰極結(jié)構(gòu)體是磁控管陰極結(jié)構(gòu)體，其特征在 于，該陰極結(jié)構(gòu)體包括附著有熔接體的鉬頂帽和端帽，該熔接體是燒結(jié)體，其以如下方式形成混合含鐵粉的鉬粉及粘合劑，通過模制工序模制成熔接體形狀的模制坯體，將模制坯體放萱到鉬帽的預(yù)定位置，在燒結(jié)爐中進行加熱，形成燒結(jié)體；以及燈絲，將該燈絲組裝到附著有上述熔接體的上述頂帽和端帽之間預(yù) 定的位置之后進行加熱，熔接體熔融，從而燈絲熔接到上述頂帽和端帽 上。
全文摘要
本發(fā)明涉及陰極結(jié)構(gòu)體的熔接體、陰極結(jié)構(gòu)體及它們的制造方法。本發(fā)明提供一種由含鐵粉和鉬粉的金屬粉末燒結(jié)而制造的熔接體，該熔接體的制造方法包括使鐵∶鉬的比例以重量比計為(25％～55％)∶(75％～45％)的方式進行混合的步驟；利用模制工序制備坯體的模制步驟；將模制的模制坯體放置到鉬帽的預(yù)定位置的步驟；在燒結(jié)爐中、氫氣氣氛下加熱到攝氏1200度～1500度左右制成燒結(jié)體的步驟。將這樣制造的預(yù)先附著有熔接體的頂帽和端帽以及燈絲組裝到指定位置之后進行加熱，熔接體熔融，使得上述燈絲與頂帽及端帽借助熔融的熔接體完全熔接，從而制造出陰極結(jié)構(gòu)體。
文檔編號H01J9/02GK101256924SQ200810082220
公開日2008年9月3日 申請日期2008年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月27日
發(fā)明者安義鉉 申請人:安義鉉