氣體放電燈是高效節(jié)能的電光源之一，已被廣泛應(yīng)用于各種照明場合。隨著氣體放電燈的不斷發(fā)展，采用新工藝制造復(fù)雜形狀和性能優(yōu)越的鎢電極受到越來越多的關(guān)注。

  粉末注射成形作為制造三維復(fù)雜形狀金屬或陶瓷零部件的形狀復(fù)雜、高性能零件的特點(diǎn)。采用PIM制備制造小尺寸、復(fù)雜形狀的鎢零件近年來受到科研和工業(yè)界的重視。這類零件一般為高溫下的功能部件，對于高溫強(qiáng)度和疲勞性能的要求不是十分苛刻，這樣雖然犧牲了鎢電極致密度方面的要求，但實(shí)現(xiàn)了凈成形，免去了鎢零件較高的機(jī)加工成本。采用PIM制造高壓氣體放電燈用鎢電極，與傳統(tǒng)鎢絲纏繞式電極相比，可以成形復(fù)雜形狀的電極，從而使設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)電極的功能設(shè)計(jì)電極的形狀。

  PIM是將塑料注射成形技術(shù)引入粉末冶金領(lǐng)域而形成的一門新技術(shù)。該技術(shù)的最大特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)近凈成形，且其產(chǎn)品尺寸精度高、組織均勻、性能優(yōu)異、易于實(shí)現(xiàn)自動化連續(xù)作業(yè)。研究采用PIM工藝制備了應(yīng)用于大功率閃光燈、激光泵浦燈、氤燈等電光源中的儲備式鋇鎢陰極和釷鎢-鎢復(fù)合電極。其中儲備式鋇鎢陰極具有表面逸出功底、工作穩(wěn)定性好、電子發(fā)射密度大、耐電子轟擊等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于特種光源中；  其次釷鎢-鎢復(fù)合電極中釷鎢電極的電子發(fā)射能力強(qiáng)，性能穩(wěn)定，但由于釷具有放射性，減少釷鎢的用量成為當(dāng)前的趨勢?？刹扇〉姆桨赣袃煞N：以為開發(fā)一種能替代釷鎢電極的新材料，二是改變電極的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、減少單個電機(jī)中釷的用量。

  傳統(tǒng)工藝采用釷鎢桿車削制備釷鎢電極，但單個陰極中釷含量高，且加工成本高。一種新的設(shè)計(jì)思路就是采用釷鎢-鎢復(fù)合材料，在承擔(dān)熱傳導(dǎo)作用的外圍部分采用燒結(jié)態(tài)純鎢電極材料。負(fù)責(zé)熱傳導(dǎo)的純鎢一般需要傳熱學(xué)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)，以及時(shí)將陰極尖端產(chǎn)生的熱帶走。

  總之，PIM技術(shù)具有可成形復(fù)雜形狀、密度均勻等特點(diǎn)，可以利用其特點(diǎn)制備高質(zhì)量、高性能的鎢電極；采用PIM技術(shù)制備了儲備式鋇鎢陰極，將其安裝于1000W大功率閃光燈中進(jìn)行測試，使用壽命可達(dá)閃光30000次以上；采用PIM技術(shù)制備了釷鎢-鎢復(fù)合電極，外層鎢的致密度可以到達(dá)95%以上，燒結(jié)鎢和釷鎢桿之間可以實(shí)現(xiàn)無缺陷冶金結(jié)合，單個電極中釷含量降低約75%。