鎢螺旋線鍍金工藝

螺旋線型行波管廣泛應(yīng)用于航空航天、衛(wèi)星通訊、雷達(dá)和電子對(duì)抗系統(tǒng)等領(lǐng)域，在現(xiàn)代軍事電子裝備中具有不可替代的作用。難熔金屬鎢由于具有高強(qiáng)度，高硬度，常作為螺旋線的首選材料，但鎢的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率均較低。隨著行波管功率量級(jí)和工作頻率的不斷提高，特別是進(jìn)入毫米波頻段，鎢螺旋線的高頻損耗增大，嚴(yán)重影響行波管的輸出功率和工作穩(wěn)定性。為了降低鎢螺旋線的高頻損耗，一般采用對(duì)鎢螺旋線內(nèi)外表面鍍覆低損耗薄膜材料的方法，如鍍金薄膜。

鍍金方法

鎢螺旋線鍍金物理方法以磁控濺射、離子束濺射技術(shù)為主。

由于螺旋線尺寸較小，采用這2種技術(shù)鍍金時(shí)易產(chǎn)生電磁屏蔽效應(yīng)，難以保證螺旋線內(nèi)外表面薄膜厚度的均勻性，而薄膜厚度均勻性是影響行波管輸出功率的一個(gè)重要因素。此外，這2種技術(shù)在鍍金過(guò)程中，均用到塊體純金靶材且其利用率低（小于25%），使樣品制備成本大大提高，因而在實(shí)際生產(chǎn)中不宜采用。

鎢螺旋線鍍金化學(xué)方法以電鍍技術(shù)為主。

電鍍技術(shù)根據(jù)電解液成分不同，分為氰化鍍金和無(wú)氰鍍金2種。氰化鍍金技術(shù)比較成熟，但環(huán)境污染嚴(yán)重，國(guó)家嚴(yán)格禁止采用。而無(wú)氰鍍金技術(shù)尚未成熟，鎢材表面的無(wú)氰鍍金研究鮮有報(bào)道。

由于氰化物是劇毒物質(zhì), 嚴(yán)重地影響健康, 同時(shí)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極大的破壞。隨著科學(xué)的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng), 鍍金技術(shù)逐漸向無(wú)氰鍍金的方向發(fā)展。

國(guó)內(nèi)無(wú)氰鍍金工藝研究尚處于起步研究階段，存在諸如鍍液成分復(fù)雜、穩(wěn)定性差，鍍層不牢固等問(wèn)題，鎢基體表面無(wú)氰鍍金工藝直接在鎢基體表面沉積金薄膜，二者之間結(jié)合性能不好，主要原因在于金與鎢基體晶格匹配度相差較大，影響金薄膜沿基體表面的外延生長(zhǎng)。

此外高溫使用條件下，金與鎢基體膨脹系數(shù)差異較大，鍍金層易出現(xiàn)起皮、脫落現(xiàn)象。故可以通過(guò)預(yù)鍍過(guò)渡銅層方法來(lái)提高鍍金層與鎢螺旋線的結(jié)合牢固性。

影響鎢螺旋線鍍金的因素主要有幾個(gè)方面

1.鎢螺旋線表面直接鍍金，二者之間結(jié)合性能不好，采用增加過(guò)渡層銅的前處理方法，能夠改善鍍金層與鎢基體的結(jié)合性能，且鍍金層表面平整、光滑、致密，晶粒細(xì)小、均勻。

2.過(guò)渡層厚度過(guò)小或過(guò)大，都會(huì)影響鍍金層質(zhì)量。過(guò)渡層厚度過(guò)小，影響后續(xù)鍍金層覆蓋程度，部分基體表面出現(xiàn)裸露；過(guò)渡層厚度過(guò)大，高溫處理過(guò)程中可形成銅含量較高的Cu-Au 合金易熔化，導(dǎo)致鍍金層出現(xiàn)起皮、脫落現(xiàn)象。

3.過(guò)渡層應(yīng)控制在適宜厚度，所獲得的鍍金層質(zhì)量較好，且高溫結(jié)合效果理想。