真空電子器件內(nèi)的功能材料。
陰極材料 常用的陰極材料有鎢絲、碳酸鹽、鋁酸鹽、鈧酸鹽、硼化鑭等,對(duì)它們的要求是純度高、蒸發(fā)小、電子逸出功低、釋放氣體少。碳酸鹽主要是碳酸鋇、碳酸鍶、碳酸鈣。常以兩種或三種碳酸鹽共沉淀使用,以粉末狀涂覆于基金屬上。這類陰極材料分解后,活性很強(qiáng),遇有害氣體時(shí)極易中毒而使器件報(bào)廢。鋁酸鹽、鈧酸鹽均為新型的陰極材料,它們由鋇、鋁、鈣的氧化物和氧化鈧混合而成,特點(diǎn)是蒸發(fā)小、工作溫度低、發(fā)射密度高、壽命長(zhǎng),多用于大功率器件。
光電材料 廣泛用于制作光電管與光電倍增管、攝像管等器件的光電陰極。一般很少使用單質(zhì)體制作光電陰極,各個(gè)光電陰極都須在排氣系統(tǒng)上即時(shí)制作,如銀氧銫、銻銫、單堿銻化物或多堿銻化物陰極等。1970年后又有了Ⅲ-Ⅴ族化合物的GaAs(Cs)陰極。
光電導(dǎo)材料 主要利用其受光照時(shí)電阻率下降的內(nèi)光電效應(yīng)作攝像管的靶面材料。光電導(dǎo)材料有氧化鉛、硫化鉛、硫化銻、硒化鎘、碲化鋅鎘、硒砷碲等。在攝像管中,為了提高靈敏度、降低惰性和延長(zhǎng)響應(yīng)波長(zhǎng),往往在上述材料中摻入少量的銅、碲等元素。
熱釋電材料 主要利用其熱電轉(zhuǎn)換性能制作熱成像器件,要求材料的熱釋電系數(shù)大、介電常數(shù)小、居里溫度高并具有良好的真空性能。這種材料雖然很多,但真正實(shí)用的不過(guò)十幾種,如硫酸三甘肽及其同類型晶體、鉭酸鋰、鋯鈦酸鉛和聚二氟乙烯等。主要用于 8~14微米和3~5微米兩個(gè)大氣窗口。這些材料的主要特點(diǎn)是可在室溫工作,無(wú)需致冷。
吸氣劑材料 用于吸收真空電子器件內(nèi)的殘余氣體,改善器件性能,延長(zhǎng)器件壽命。吸氣劑分為蒸散型和非蒸散型兩類。蒸散型吸氣劑材料通常是鋇鋁合金,經(jīng)加熱分解后形成鋇沉積膜產(chǎn)生吸氣作用。工作溫度范圍從室溫至 200。顯像管中常使用摻有釋氮化合物的吸氣劑,如摻氮吸氣劑和延遲摻氮吸氣劑,以提高吸氣性能。在微波電子管中,常使用非蒸散型吸氣劑,分高溫激活和低溫激活兩種。高溫激活類吸氣劑材料有鋯鋁16(通常在高溫下使用)和鋯石墨吸氣劑(通常在室溫下使用),激活溫度在 950左右。低溫激活類吸氣劑材料有鋯釩鐵合金等,激活溫度在450左右。這兩類吸氣劑都可多次激活,反復(fù)使用。鋯-石墨吸氣劑還有吸收甲烷的能力,常在像增強(qiáng)管中采用。鋯-石墨材料具有50%左右的孔隙度,能吸收氮、氫、氧、氧化碳、水汽及銫蒸氣等,吸銫溫度為550。
熒光粉材料 是受激發(fā)光材料的一種,其中陰極射線激發(fā)的熒光粉主要用在電子束管;關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)是:發(fā)光效率、色度、余輝、粒度及其分布等。黑白顯像管用的 Y31白場(chǎng)熒光粉是由發(fā)黃光的銅、鋁激活的硫化鋅鎘【(ZnCd)S:Cu、Al】和發(fā)藍(lán)光的銀激活硫化鋅(ZnS:Ag)混合而成,在紫外線或陰極射線激發(fā)下發(fā)白光。彩色顯像管常用的紅色熒光粉是銪激活的硫氧化釔(Y2O3S:Eu);綠色熒光粉是銅鋁激活的硫化鋅鎘 【(ZnCd)S:Cu、Al】(硫化物含量與黑白管的不同);藍(lán)色熒光粉是銀、氯激活的硫化鋅(ZnS:Ag、Cl)。
有機(jī)硅材料 一種高分子材料,具優(yōu)良的電性能、防潮性和耐溫性。硅橡膠的擊穿電壓為20~25千伏/毫米,高頻損耗低,特別適于作高頻和高壓真空電子器件外包裝絕緣材料。液體有機(jī)硅可作高真空擴(kuò)散泵油,在常溫下蒸氣壓低,具有耐熱、抗氧化、無(wú)毒、無(wú)腐蝕等特性。有機(jī)硅密封堵漏膠可密封微細(xì)漏孔,耐溫-200~400。
石墨材料 是碳的同素異形體,熱和電的良導(dǎo)體。熱解石墨,也稱定向石墨,由碳?xì)浠衔餁怏w遇熱分解產(chǎn)生的碳沉積在固體表面而形成,用于功率管的陽(yáng)極、柵極,可提高熱耗散能力并能抑制次級(jí)電子發(fā)射。石墨乳主要用于顯像管作為導(dǎo)電膜的涂料,要求分散性好、粘結(jié)牢固、顆粒度均勻等。彩色顯像管用的石墨乳可分為:①黑體(亦稱黑底)石墨,它對(duì)光有強(qiáng)的遮蓋力,可提高亮度;②外導(dǎo)電石墨,它可以用作電場(chǎng)屏蔽;③內(nèi)導(dǎo)電石墨乳。