声明

本文是学习GB-T 34498-2017 激光灯用钨阴极材料. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

1 范围

本标准规定了激光灯用钨阴极材料的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、质量证明

书及合同(或订货单)内容。

本标准适用于激光泵浦灯用钨阴极材料，可应用于激光加工(切割、焊接、打孔、热处理、刻线)、大功

率激光器、激光美容灯，以及脉冲杀菌灯等领域。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 3789(所有部分) 发射管电性能测试方法

GB/T 3850 致密烧结金属材料与硬质合金 密度测定方法

GB/T 4197 钨、钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法

GB/T 4324(所有部分) 钨化学分析方法

GB/T 19258 紫外线杀菌灯

GB/T 21650.1 压汞法和气体吸附法测定固体材料孔径分布和孔隙度
第1部分：压汞法

GB/T 23139 脉冲氙灯

YS/T 500 钨铈合金中铈量的测定 氧化还原滴定法

YS/T 501 钨钍合金中二氧化钍量的测定 重量法

3 要求

3.1 产品分类

钨阴极材料可分为三类：钍钨阴极材料、稀土钨阴极材料、钨钡阴极材料；产品牌号按化学成分分为
WT20、WT40、WC20、WC40、WX、WBa 共6个牌号。

钍钨阴极材料和稀土钨阴极材料牌号表示方法：第一个字母表示钨阴极材料的主要元素钨，标识符
号为大写字母 W;
第二个字母表示掺杂的氧化物类别，标识符号一般为掺杂元素英文名称的首字母大
写，多种氧化物组成的多元复合稀土钨阴极材料为 X;
符号中数字表示钨阴极材料中掺杂氧化物名义含

量的千分值。

style="width:4.80653in;height:3.57324in" />数字表示钨阴极材料中掺杂氧化物含量的千分值

字母表示掺杂的氧化物类别，标识符号一般为掺杂元素名称的首字

母大写，多种稀土氧化物组成的多元复合稀土钨阴极材料为 X

表示钨阴极材料的主要元素钨，标识符号为大写字母 W

GB/T 34498—2017

示例：

直径为6 mm, 长度为600 mm 的稀土氧化物掺杂量为20‰的铈钨阴极材料标记为：

WC20 φ6×600 mm

3.2 化学成分

产品化学成分应符合表1的规定。

表 1 名称、牌号、掺杂类别及含量

3.3 规格及尺寸公差

产品规格及尺寸公差应符合表2规定。

表 2 产品规格及尺寸公差 单位为毫米

3.4 密度

WT20、WC20、WX 阴极材料密度应≥18.2 g/cm³,WT40、WC40
阴极材料密度应≥17.9 g/cm³,

WBa 阴极基体材料密度提供实测值。

3.5 外观质量、内部质量及表面粗糙度

3.5.1 外观质量

钨阴极材料端面应是平直的切面。钨阴极材料表面应通过磨光或抛光处理，外观均匀一致，不得有

氧化、油脂及因处理而带来的沾污杂质，不准许有毛刺及明显可见的缺陷。

GB/T 34498—2017

3.5.2 内部质量

对于 WC20、WC40、WT20、WT40、WX
等钨阴极材料，不应存在影响使用的内部缺陷(疏松、夹杂、

断层、裂缝)。对于 WBa 钨阴极材料，基体应存在15%～30%孔隙率。

3.5.3 表面粗糙度

表面粗糙度Ra≤1.6 μm。

3.6 直线度

产品应是平直的，每100 mm 长(或长度更短)阴极材料其直线度不应超过0.5
mm。

3.7 电子逸出功

产品电子逸出功为非常规检测项目，客户有需求时，可在合同(或订货单)中约定。

3.8 使用性能

使用性能为非常规检测项目，客户有需求时，可合同(或订货单)中约定。

3.9 晶粒度

针对钍钨、稀土钨阴极材料，晶粒应分布均匀，横断面晶粒度在2000个/mm²~5000
个/mm²。 客

户有需求时，可合同(或订货单)中约定，该项为非常规检测项目。

4 试验方法

4.1 化学成分

WC20、WC40 阴极材料中氧化铈含量按照 YS/T 500测定；WT20、WT40
阴极材料中氧化钍含量 按照 YS/T
501测定；钡盐及其他稀土氧化物按照供需双方协商确定的方法进行测定；杂质元素按照

GB/T 4324 的规定进行测定。

4.2 规格及尺寸公差

产品规格及尺寸公差用相应精度的量具进行测量。

4.3 密度

密度按照GB/T 3850 的规定进行测定。

4.4 外观质量、内部质量及表面粗糙度

4.4.1
产品的外观质量用目视检验，并采用放大镜对产品端部进行检查是否存在劈裂缺陷。

4.4.2
非钨钡阴极材料内部缺陷采用涡流探伤仪进行检测，检测方法供需双方协商确定。钨钡阴极材
料基体孔隙率采用压汞仪按GB/T 21650.1 的规定进行检测或采用工业 CT
进行检测。

4.4.3 表面粗糙度用表面粗糙度测量仪或比较法检测。

4.5 直线度

直线度按圆弦法检测，借助光滑平整的平面进行。

GB/T 34498—2017

4.6 电子逸出功

电子逸出功按照附录A 的规定进行测定。

4.7 使用性能

按照表3试验条件，先将钨阴极材料进行加工并装灯，然后进行光电使用性能测试。根据灯的型号
不同，分别根据GB/T
23139、GB19258等技术条件进行光电性能试验，观察弧光稳定性，并记录电压、

能量值，测试使用寿命等。

表 3 试验条件

4.8 晶粒度

横断面晶粒度按照GB/T 4197 的规定进行测定。

5 检验规则

5.1 检查和验收

5.1.1
产品应由供方进行检验，保证产品质量符合本标准及合同(或订货单)的规定，并填写质量证
明书。

5.1.2
需方应对收到的产品按本标准的规定进行检验。检验结果与本标准及合同(或订货单)的规定
不符时，应以书面形式向供方提出，由供需双方协商解决。属于外观质量及尺寸外形的异议，应在收到
产品之日起一个月内提出，属于其他性能的异议，应在收到产品之日起三个月内提出。如需仲裁，可委
托供需双方认可的单位进行，仲裁取样由供需双方共同进行。

5.2 组批

产品应成批提交验收。每批应由同一牌号、掺杂批次、规格、生产工艺、状态和生产周期的产品

组成。

5.3 检验项目

每批产品应进行化学成分、规格及尺寸公差、密度、外观质量、内部质量、表面粗糙度、直线度的检

验。如合同(或订货单)有要求时，还应进行电子逸出功、使用性能、晶粒度等检验。

5.4 取样

产品的取样应符合表4的规定。

GB/T 34498—2017

表 4 取样规定

5.5 检验结果的判定

5.5.1
产品的化学成分、密度以及双方约定检测的晶粒度、电子逸出功、使用性能检验结果不合格时，
应另取双倍数量的试样对该不合格项进行重复试验，若仍有一次结果不合格，则判该批产品为不合格。
5.5.2
产品的尺寸及公差、外观及内部质量、直线度不合格时，判单件不合格，但允许供方剔除不合格

者后，重新组批交货。

6 标志、包装、运输、贮存和质量证明书

6.1 产品标志

在检验合格的每箱产品外包装上应标记如下内容，并印有“防潮”标志。

a) 供方名称；

b) 产品名称或牌号；

c) 规格；

d) 批号；

e) 数量。

6.2 包装、运输、贮存

6.2.1 包装

钨阴极材料的包装应保证可以合理地运输和贮存，产品表面不得受任何损伤和沾污。
一般采用以

下包装方式，特殊产品可按供需双方协议供应。

对于长度≤175 mm
的产品，可采用盒装或使用塑料袋简易封装，外包装采用纸箱或木箱。对于长

度>175 mm 的产品，采用简易包装，外包装采用纸箱或木箱。

对于 WT 电极应采用铁桶或铁盒包装。

GB/T 34498—2017

6.2.2 运输

产品运输时，应防止潮湿，不得剧烈碰撞。

6.2.3 贮存

产品应存放在干燥、通风和无酸碱的房间。对于 WT
电极应贮存在铁桶或铁盒中。

6.3 质量证明书

每批产品应附有产品质量证明书，其上注明：

a) 供方名称；

b) 产品名称：

c) 牌号；

d) 规格；

e) 批号；

f) 净重和件数；

g) 本标准编号；

h) 各项分析项目的检验结果和技术监督部门的印记；

i) 包装日期(或出厂日期)。

7 合同(或订货单)内容

订购本标准所列产品的合同(或订货单)内应包括如下内容：

a) 产品名称；

b) 牌号；

c) 尺寸规格；

d) 数量；

e) 特殊要求；

f) 本标准编号；

g) 其他。

GB/T 34498—2017

附 录 A

(规范性附录)

钨阴极材料电子逸出功测定

A. 1 原理

采用国际通用的二极管方法进行电子逸出功测定，即使阴极与阳极端面平行，阳极施加电压时，能
够使阴极与阳极之间形成均匀电场，其伏安特性曲线满足理想二极管伏安曲线，从而根据理想二极管加

速场中电流与电压的关系式，计算出材料的电子逸出功。

A.2 测试电路示意图及要求

钨阴极材料电子逸出功测试电路如图 A.1 所示。

style="width:8.83993in;height:5.41332in" />取样电阻

H 极

被测阴极

脉冲电源

灯丝电源

图 A.1 测试电路示意图

脉冲电源内阻应满足：当测试电流由零变至最大值时，输出电压的变化不应大于5%。

取样电阻的阻值应符合式(A. 1)。

style="width:1.98665in;height:0.64658in" /> … … … … … … … … … …(A. 1)

式中：

U 。— 阳极电压，单位为伏(V);

Imin—— 阴极发射电流的最小值，单位为安(A)。

A.3 测试设备及测试规则

测试设备及测试规则应符合GB/T3789 的规定。

GB/T 34498—2017

A.4 测试方法

A.4. 1 根据阴极类型选择合适的热子，将安装有热子的阴极装入测量系统。

A.4.2 抽真空24 h, 测量系统内真空度不低于1×10-5 Pa。

A.4.3
根据不同的热子采用不同的升温步骤对阴极升温去气，并注意除气过程中，真空度不低于8×

10-5 Pa。

A.4.4
采用光学高温计进行温度测定，当温度达到预定测量温度时，使用脉冲电源进行
I-V 曲线测量。

记录脉冲电压和脉冲电流值。

A.5 电子逸出功的计算

A.5. 1 根据测量的脉冲电压和脉冲电流数据，以 InI 。为纵坐标，以 √U,
为横坐标绘制 I-V 曲线，将 I-V

曲线的直线部分延长与纵坐标相交，交点即为在一定温度下加速电场为零时的发射电流
I。

A.5.2 依 据 式(A.2), 可求得零场发射电流密度 J。。

style="width:0.95989in;height:0.59994in" /> … … … … … … … … … …(A.2)

式 中 ：

J 。—— 零场发射电流密度，单位为安每平方厘米(A/cm²);

S—— 阴极发射面积，单位为平方厘米(cm²)。

A.5.3 将 J。 代入热电子发射方程式(A.3)。

J 。=AT²e+ …… ………………… (A.3)

式 中 ：

J 。— 零场发射电流密度，单位为安每平方厘米(A/cm²);

A—— 阴极发射常数，单位是安每平方厘米二次方开 A/(cm² ·K²);

T—— 阴极温度，单位是开(K);

φ — — 阴极的电子逸出功，单位是电子伏(eV);

k 为波尔兹曼常数。

对其两边取对数，并把常数k 代入得式(A.4):

ln(J 。/T²)=InA- 11605φ×(1/T) … … … … … … … … … …(A.4)

把不同温度下的零场发射电流密度值画在 ln(J 。/T²)-(1/T)
的坐标系统中，就可以得到 一条直

线，即里查森直线，直线的斜率 tg(π-0)=- 11605φ,
因此可以求得材料的电子逸出功。

A.6 测试报告

测试报告应当包括如下内容：

a) 测试日期；

b) 仪器设备型号；

c) 测试者姓名；

d) 灯丝电流；

style="width:3.10655in" />GB/T 34498—2017

e) 电压与温度的对应关系；

f) 测量的 I-V 数值等原始数据；

g)
逸出功。可以直接标注电子逸出功，也可以由送样者根据测试数据自行计算得到阴极的电子
逸出功。

延伸阅读

更多内容 可以 GB-T 34498-2017 激光灯用钨阴极材料. 进一步学习

联系我们

DB6103-T 40-2023 酿酒用高粱机械化生产技术规范 宝鸡市.pdf