具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。说明书中示例的各个实施例中的技术特征在无冲突的前提下可以进行自由组合形成新的方案，另外每个权利要求可以单独作为一个实施例或者各个权利要求中的技术特征可以进行组合作为新的实施例，且在附图中，实施例的形状或是厚度可扩大，并以简化或是方便标示。再者，附图中未绘示或描述的元件或实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。

除非存在技术障碍或矛盾，本公开的上述各种实施方式可以自由组合以形成另外的实施例，这些另外的实施例均在本公开的保护范围中。

虽然结合附图对本公开进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本公开优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本公开的一种限制。附图中的尺寸比例仅仅是示意性的，并不能理解为对本公开的限制。

虽然本公开总体构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体公开构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本公开的范围以权利要求和它们的等同物限定。

图1示意性示出了根据本公开实施例的钨海绵基体浸铜装置结构图。

根据本公开的实施例，如图1所示，钨海绵基体浸铜装置例如包括：真空腔1，加热体2，无氧铜3，真空盖板4，升降机构5，钨海绵基体6，坩埚7，高真空泵机组8和通气装置9。浸铜装置例如可以是真空高温炉，其中，真空腔1用于容纳坩埚7和升降机构5等，为钨海绵基体浸铜提供真空环境。加热体2用于对坩埚7中的无氧铜以及钨海绵基体进行加热。升降机构5例如与真空盖板4密封可滑动连接，使得升降机构5可以带动钨海绵基体6上下移动，浸入和离开熔融的液体铜中。升降机构5例如也可以部分固定在真空腔1中，通过例如旋转提拉方式带动钨海绵基体6上下移动。高真空泵机组8用于对真空腔1进行抽真空。通气装置9，用于向真空腔1中通入惰性气体。通过配合使用高真空泵机组8和通气装置9，可以调节真空腔1中的真空度，除去钨海绵基体中的空气以及控制液体铜不蒸发，使得铜液可以均匀地浸入钨海绵基体中，大大减少了因难以浸透钨海绵基体而造成的阴极基体车制过程中出现的孔洞。

图2示意性示出了根据本公开实施例的钨海绵基体浸铜方法流程图。

根据本公开的实施例，如图2所示，钨海绵基体浸铜方法例如包括：

S210，将无氧铜和钨海绵基体放入浸铜装置中。

根据本公开的实施例，浸铜装置例如为真空加热炉。例如将无氧铜放入坩埚中，再将坩埚和钨海绵基体相互分离地放入真空加热炉的真空腔内。无氧铜的重量例如为钨海绵基体6重量的20％～200％。坩埚7例如至少能够耐1700℃高温，例如为钨或钼等材质的金属坩埚或石墨坩埚。

S220，将浸铜装置抽真空至第一真空度，排出空气。

根据本公开的实施例，例如利用高真空泵机组8将真空腔1中的空气抽出，直到真空腔1中的真空度达到5×10^-4pa或更小，真空度越高，越有利于提升后期浸铜的效果。此时，真空腔1处于一种高真空状态，钨海绵基体6孔隙中的空气也被抽出。

S230，充入惰性气体，保持真空度为第二真空度。

根据本公开的实施例，将真空腔1抽真空后，通过通气装置9向真空腔1中充入氮气、氢气或其它与无氧铜和钨不发生化学反应的惰性气体，使真空度保持在1Pa～1000Pa之间，此时，真空腔1处于一种低真空状态，可以抑制熔融铜的蒸发，而由于真空腔1中仍处于真空状态，惰性气体也难以进入钨海绵基体6的孔隙中，所以阴极钨海绵基体的孔隙内存在很少的气体，从而不会由于气阻而使铜无法均匀的浸入钨海绵基体内每个孔洞，大大缩短了浸渍时间。因而，熔融后的液态铜可以迅速均匀地浸入钨海绵基体6中。

S240，加热熔融无氧铜，将钨海绵基体浸入液体铜中保持时间T后取出。其中，惰性气体与无氧铜和钨不发生化学反应，第二真空度大于第一真空度，在第二真空度下，液体铜不蒸发。

根据本公开的实施例，例如通过加热坩埚来加热熔融无氧铜。加热方式例如采用感应加热、电阻丝加热或电子束加热。加热熔融无氧铜后，通过调节升降机构5，使钨海绵基体6下移浸入液态铜中，根据钨海绵基体6的大小，保持时间T例如在1小时～5小时，然后调节升降机构5，使钨海绵基体6上移离开液态铜，完成钨海绵基体的浸铜。

根据本公开的实施例，真空腔1的加热温度例如介于1350℃～1650℃之间。当加热温度低于1350℃时，坩埚中的铜并不能完全浸入钨海绵基体。而在高于1650℃时，无氧铜的蒸发非常严重，真空腔内真空气氛的保持将受到影响，从而不利于浸铜过程的控制。另外，过高的熔渗温度会导致冷却时较大的铜缩孔，影响合金的致密度。这是因为，金属液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值是产生缩孔的根本原因。熔渗温度越高，液态收缩时间就越长，缩孔的容积越容易变大。

图3示意性示出了根据本公开另一实施例的钨海绵基体浸铜方法流程图。

根据本公开的实施例，如图3所示，钨海绵基体浸铜方法例如包括：

S310，将无氧铜3放入坩埚7中，钨海绵基体6悬挂于真空盖板4上。

S320，利用高真空泵机组8将真空腔1抽真空至5×10^-4pa或以下。

S330，充入氮气、氢气或其它与无氧铜和钨不发生化学反应的惰性气体，使真空度保持在1Pa～1000Pa之间，通过加热体2将钨海绵基体6和坩埚7加热至1350℃～1650℃之间并保温，从而使坩埚7中的无氧铜3被加热熔化，利用升降机构5将钨海绵基体6浸入坩埚7内的无氧铜液中，保持例如2h，使铜浸入钨海绵基体6内。

S340，将浸好无氧铜的钨海绵基体升起离开无氧铜液面，以免冷却后无氧铜将钨海绵基体粘结在一起。

S350，待真空腔1和钨海绵基体降至室温后，恢复真空腔1至常压，打开真空盖板4，取出钨海绵基体，钨海绵基体浸铜处理结束。

在本领域中，室温通常指20℃～30℃，而常压指1.013×10⁵Pa。

以下列举具体实施例来对本公开的技术方案作详细说明。需要说明的是，下文中的具体实施例仅用于示例，并不用于限制本公开。

对比例1

一种钨海绵浸铜方法，该方法例如包括下列步骤：

步骤A，将无氧铜3放入坩埚7中，钨海绵基体6悬挂于真空室的盖板4上。

步骤B，充入氢气，使腔内压力大于常压，通过加热体2将钨海绵基体6和坩埚7加热至1550℃，从而使坩埚中的无氧铜被加热熔化，利用升降机构5将钨海绵基体6浸入坩埚7内的无氧铜液中，并保温5小时，使铜浸入钨海绵基体内。

步骤C，将浸好无氧铜的钨海绵基体升起离开无氧铜液面，以免冷却后无氧铜将钨海绵基体粘结在一起。

步骤D，待氢气腔室和钨海绵基体降至室温后，停止充入氢气，打开氢气腔室盖，取出钨海绵基体，钨海绵基体浸铜处理结束。

测试结果如表1所示。

表1氢气条件下，1550℃浸铜5小时

算出浸渍率的平均值为92.38％。

图4示意性示出了根据本公开实施例的传统方法制备的阴极基体的表面形貌图。

根据本公开的实施例，传统通氢气，在氢炉中对钨海绵基体进行浸铜，铜难以浸透钨海绵基体，制得的阴极基体中会存在较多的如图4中虚线圈所圈出的及类似的多个未浸入铜的孔隙。

实施例1

一种钨海绵浸铜方法，该方法例如包括下列步骤：

步骤A，将无氧铜3放入坩埚7中，钨海绵基体6悬挂于真空盖板4上。

步骤B，利用高真空泵机组8将真空腔1抽真空至5×10pa或以下。

步骤C，充入氮气、氢气或其它与无氧铜和钨不发生化学反应的惰性气体，使真空度保持在1Pa～1000Pa之间，通过加热体2将钨海绵基体6和坩埚7加热至1550℃，从而使坩埚中的无氧铜被加热熔化，利用升降机构5将钨海绵基体6浸入坩埚7内的无氧铜液中，并保温5小时，使铜浸入钨海绵基体内。

步骤D，将浸好无氧铜的钨海绵基体升起离开无氧铜液面，以免冷却后无氧铜将钨海绵基体粘结在一起。

步骤E，待真空腔和钨海绵基体降至室温后，恢复真空腔至常压，打开真空盖板4，取出钨海绵基体，钨海绵基体浸铜处理结束。

测试结果如表2所示。

表2真空条件下，1550℃浸铜5小时

算出浸渍率的平均值为96.79％。

从表2可以看出，在同样的浸铜温度和时间下，真空浸铜浸渍率可以达到96％以上，远高于表1氢气浸铜的92.38％的浸渍率，浸渍率提高了4％以上。

图5示意性示出了根据本公开实施例的真空法制备的阴极基体的表面形貌图。

根据本公开的实施例，如图5所示，通过在真空环境下对钨海绵基体进行浸铜，铜可以均匀填充钨海绵基体，使得钨海绵基体的车削性能非常好，从而阴极基体表面不会出现孔洞。

综上所述，本公开实施例提出一种钨海绵基体浸铜方法。通过在真空环境下，加热体将无氧铜和钨海绵基体加热，从而将无氧铜浸入钨海绵基体。本公开简单易行，成本低，浸铜效果好，具有良好的应用前景。

产品实施例部分未尽细节之处与方法实施例部分类似，请参见方法实施例部分，此处不再赘述。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于的特定顺序或层次。

还需要说明的是，实施例中提到的方向术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。可能导致本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。并且图中各部件的形状、尺寸、位置关系不反映真实大小、比例和实际位置关系。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本公开处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本公开单独的优选实施方案。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。