本發(fā)明涉及一種氧化層去除及潔凈浸潤的工藝，特別涉及一種改善金屬鎢絲表面流體浸潤性的預處理工藝。

背景技術：

1、金屬鎢表面形成氧化層（wo3、wo2?及中間體氧化物won，其中n在2-3之間），氧化鎢嚴重影響鎢表面的浸潤性，影響表面的流體均勻度及覆蓋率。

2、金屬鎢的表面浸潤性改善能夠改善解決長時間工作狀態(tài)下的液態(tài)金屬附著能力，提升電極發(fā)射系統(tǒng)的穩(wěn)定性工作表現。

3、因此，特別需要一種改善金屬鎢絲表面流體浸潤性的預處理工藝，以解決上述現有存在的問題。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種改善金屬鎢絲表面流體浸潤性的預處理工藝，針對現有技術的不足，有效地去除鎢絲表面氧化層，同時在氮氣環(huán)境下保護鎢絲再次氧化，調節(jié)降溫參數，提升表面流體的覆蓋率及覆蓋均勻度。

2、本發(fā)明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

3、一種改善金屬鎢絲表面流體浸潤性的預處理工藝，包括如下步驟：

4、s1、洗液浸泡：將金屬鎢絲置于洗液中浸泡10-20?min，洗去表面雜質及部分氧化層；

5、s2、超聲清洗：將浸泡在洗液中的鎢絲于超聲清洗機中清洗10-20?min，頻率為40-60?khz，溫度為30±3℃，將鎢絲表面雜質分散到溶劑中，超聲清洗完成后用純水復洗；

6、s3、氮氣干燥：超聲清洗后的鎢絲置于氮氣環(huán)境中至完全干燥，避免氧氣接觸；

7、s4、真空預加熱：在5×10-4-1×10-1pa真空度下，鎢絲外接電極通電后加熱，使用電源在ovp模式下，電壓范圍為0.80-1.05v，加熱時間為10-20?min；

8、s5、流體浸潤：將真空預加熱的鎢絲浸入流體中，鎢絲在流體中保持上下往復的運動過程，上下勻速運動位移為1-2?cm，從上至下運動為一個循環(huán)，每個循環(huán)持續(xù)時間為5-15s，往復5-10個循環(huán)后，鎢絲抬升；

9、s6、梯度降溫：鎢絲通過環(huán)境中通入氮氣流量控制梯度降溫過程，斷開機械泵，氮氣流量保持10-15l/min持續(xù)15-20s；加大流量至20-25l/min，保持15-20s；氮氣流量放大至40-45l/min，最終至恢復至大氣環(huán)境，等待9-10min；大氣環(huán)境下，改善浸潤后的鎢絲可置于4℃冷藏環(huán)境保藏。

10、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，步驟s1中，所述洗液包括質量百分比的如下組分：雙氧水0.1%-3%，ia族金屬氫氧化物0.1%-3%，氨水0.1%-3%，一元醇0.1%-3%，溶劑為去離子水。

11、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述流體包括液態(tài)金屬鎵、液態(tài)金屬銣和液態(tài)金屬銫。

12、本發(fā)明的改善金屬鎢絲表面流體浸潤性的預處理工藝，與現有技術相比，通過洗液清洗和真空預加熱等方式去除鎢絲表面氧化層，同時在氮氣環(huán)境下防止鎢絲再次氧化，調節(jié)降溫參數，提升表面流體的覆蓋率及覆蓋均勻度，有效地改善金屬鎢的表面浸潤性，提高聚焦離子束（fib）系統(tǒng)發(fā)射電極前端發(fā)射尖的發(fā)射性能與使用壽命，實現本發(fā)明的目的。

13、本發(fā)明的特點可參閱本案圖式及以下較好實施方式的詳細說明而獲得清楚地了解。

技術特征：

1.一種改善金屬鎢絲表面流體浸潤性的預處理工藝，其特征在于，包括如下步驟：

2.如權利要求1所述的改善金屬鎢絲表面流體浸潤性的預處理工藝，其特征在于，步驟s1中，所述洗液包括質量百分比的如下組分：雙氧水0.1%-3%，ia族金屬氫氧化物0.1%-3%，氨水0.1%-3%，一元醇0.1%-3%，溶劑為去離子水。

3.如權利要求1所述的改善金屬鎢絲表面流體浸潤性的預處理工藝，其特征在于，所述流體包括液態(tài)金屬鎵、液態(tài)金屬銣和液態(tài)金屬銫。

技術總結
本發(fā)明的目的在于公開一種改善金屬鎢絲表面流體浸潤性的預處理工藝，與現有技術相比，通過洗液清洗和真空預加熱等方式去除鎢絲表面氧化層，同時在氮氣環(huán)境下防止鎢絲再次氧化，調節(jié)降溫參數，提升表面流體的覆蓋率及覆蓋均勻度，有效地改善金屬鎢的表面浸潤性，提高長時間工作狀態(tài)下的液態(tài)金屬附著能力，提升電極發(fā)射系統(tǒng)的穩(wěn)定性工作表現，實現本發(fā)明的目的。

技術研發(fā)人員：余學鵬,崔樹靜,王寧,李冰,張金霞
受保護的技術使用者：無錫納斯凱半導體科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6