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本论文通过空心阴极放电实验,研究产生空心阴极效应的点燃条件、放电电流、升温特性以及气压、电压对电流密度和温度的的影响,探索了空心阴极放电的特性。同时研究了不同形式空心阴极的放电特点,以及阴极尺寸对放电特性的影响。
本文选用熔点较高的纯钨及铈钨合金进行了空心阴极烧结实验,探讨在空心阴极条件下烧结过程中,电流密度、电压、烧结温度以及空腔尺寸对放电稳定性的影响,以及各种工艺条件对烧结结果的影响。对烧结试样进行了金相分析,显微硬度等性能的分析,以及其他一些难熔金属空心阴极烧结的特殊性分析。
特性实验表明:对同一p(气压)值,Vd(点燃电压)随d(直径)或a(极间距)值增大而升高;而在同一d.或a值时,Vd则随p值的升高而增大。但当d太小或p太低时,由于两阴极板的相互屏蔽,无论电压高低均不能使空心阴极点燃。只有在一定的ap或者dp值组合范围内,放电才能在阴极内形成负辉区的重叠,产生空心阴极放电。
通过大量的空心阴极烧结实验,总结经验,分析数据,摸清了电流密度、电压与烧结温度的关系,以及烧结温度和保温时间对烧结体致密度的影响关系。通过合理地调整电流密度、电压以及空腔尺寸等各种工艺条件,得到了持续、稳定的空心阴极效应,最高烧结温度达到25010℃。通过合理的升温烧结制度得到致密度较高烧结体,最高密度达到17.9g/cm3,可以与其他的烧结方法如垂熔烧结、感应烧结的水平媲美。