一种纳米石墨场发射真空电子阴极的生产方法

摘要

该发明属于真空电子元、器件生产领域中采用纳米石墨材料生产的场发射微波真空电子阴极的生产方法。包括将工业用膨胀石墨片在高温下处理成蠕虫状膨胀石墨，再经浓硫酸与高锰酸钾溶液氧化处理成纳米石墨片，水洗除酸、超声波及离心提纯，过滤、干燥成膜，卷制成纳米石墨柱，最后经煅烧及后续处理即制得纳米石墨柱状阴极。因而，具有生产工艺简单、可靠，能耗低、生产效率高，所生产电子阴极截面积小，使用中发射的电流密度大、稳定性好，且易于实现工业化生产等特点。克服了背景技术存在的难以用于诸如场发射微波管、数码管、投影管等管体类真空电子器件内，且生产工艺复杂、生产效率低、生产成本高等弊病。

主权项

一种纳米石墨场发射真空电子阴极的生产方法，包括：A.将工业用膨胀石墨片置于耐酸和耐高温容器中，在500-1000℃温度下加热，使其充分膨胀，得到蠕虫状的膨胀石墨；B.然后采用浓硫酸与高锰酸钾的溶液对经步骤A制得的蠕虫状膨胀石墨进行化学氧化处理，将蠕虫状膨胀石墨氧化至厚度≤1nm、边长为1-10μm的纳米石墨片；浓硫酸与高锰酸钾的溶液中，高锰酸钾的含量以膨胀石墨的处理量为准，膨胀石墨∶高锰酸钾＝1∶0.5-5.0；氧化处理所得含纳米石墨片的混合液，转步骤C；C.将步骤B所得的纳米石墨片混合液过滤后、水洗除酸，最后置于去离子水中进行超声波及离心提纯处理、至杂质沉底分离后，收集上层料液、得到分散的氧化纳米石墨片与水的悬浮液；D.首先将步骤B所得悬浮液用孔径为0.2-3μm的微孔滤膜进行过滤，再将过滤膜上滤得的石墨膜、经20-50℃的低温干燥或风干后，得到厚度为1-100μm的纳米石墨膜片；E.将步骤D所得纳米石墨膜片卷绕在一个直径Φ≤0.5mm、长度为5-100mm芯棒上，至外径达到Φ100μm-10mm时止，得到圆柱形纳米石墨柱；F.将步骤E得到的石墨柱置于真空炉内，在真空气氛及500-1300℃温度下煅烧1-3小时、随炉冷却后，将两端切平并按要求分段，即得纳米石墨场发射真空电子阴极。