我國鎢和稀土在資源儲量和產(chǎn)量上具有絕對優(yōu)勢。鎢被稱為“工業(yè)食鹽”、“戰(zhàn)爭金屬“,而稀土被稱為“工業(yè)味精”,因其具有獨(dú)特的高溫性能,在國防工業(yè)、航空航天、電子信息、能源、冶金和核工業(yè)等梁宇有著不可替代的作用,已成為當(dāng)今高技術(shù)中的基礎(chǔ)材料,民用國防建設(shè)中不可缺少切與人民生活質(zhì)量息息相關(guān)的材料,在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。
一般來說,將鎢作為基質(zhì)材料并摻雜電子一處功低的稀土氧化物,能夠制備稀土電極材料。由于稀土金屬氧化物具有優(yōu)良的熱電子發(fā)射能力、稀土鎢電極材料一方面能夠提高材料的再結(jié)晶溫度,同事又能夠激活電子發(fā)射。因此,稀土鎢電極材料一直是替代傳統(tǒng)技術(shù)放射性釷鎢點(diǎn)擊材料的開發(fā)方向。
鎢電極材料廣泛應(yīng)用于航天航空、原子能、化工、防止等行業(yè)。它幾乎適合于所有金屬材料的焊接,特別是有色金屬及其合金、不銹鋼、高溫合金、鈦及鈦合金以及難熔金屬的活性金屬等。
純鎢電極在高溫作用下會再結(jié)晶形成等軸粗晶組織,使其力學(xué)性能下降,并且純鎢功函數(shù)高、電流容量小,再大電流下燒損比較嚴(yán)重。因此,1913年科學(xué)家在純鎢電極的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)釷鎢點(diǎn)擊材料。釷鎢電極是最早使用的稀土鎢電極,性能好、市場占有率高,是當(dāng)前的主要的熱電子發(fā)射材料,但釷元素具有放射性。在生產(chǎn)、使用、飛起等過個環(huán)節(jié)都會發(fā)生放射性污染,對環(huán)境危害十分嚴(yán)重。
鑒于此,前蘇聯(lián)在20世紀(jì)七八十年代開始研制新型的電極材料,我國自20世紀(jì)七八十年代,上海燈泡廠、北京鎢鋁材料廠幾乎在同一時期也將鈰鎢電極試制成功并推廣應(yīng)用。鈰鎢電極無放射性,低電流焊起弧度性好,在低電流小直徑焊接中成為釷鎢點(diǎn)擊的首選替代品。但鈰鎢電極使用上還存在一定的局限性,特別是在大電流或交流氫弧焊電極、氣體放電光源等條件下,鈰鎢電極的引弧、抗燒損性能較差,使用壽命也比較短,因此尚不能完全取代釷鎢電極。