De eigenschap van een atoommembraankathode is dat deze een dunne laag van een ander metaal adsorbeert aan het oppervlak van het andere metaal, dat positief geladen is ten opzichte van het basismetaal. Dit vormt een dubbele laag met positieve ladingen aan de buitenkant, en het elektrische veld van deze dubbele laag kan de beweging van elektronen in het basismetaal naar het oppervlak versnellen, waardoor de elektronenontsnappingsarbeid van het basismetaal wordt verminderd en het elektronenemissievermogen ervan vele malen toeneemt. Dit oppervlak wordt een activeringsoppervlak genoemd. De belangrijkste materialen die als matrixmetalen worden gebruikt, zijn:wolfraam, molybdeen, Ennikkel.
De vormingsmethode van het geactiveerde oppervlak is doorgaans poedermetallurgie. Hierbij wordt een bepaalde hoeveelheid oxide van een ander metaal met een lagere elektronegativiteit dan het basismetaal aan het basismetaal toegevoegd en via een specifiek verwerkingsproces tot een kathode verwerkt. Wanneer deze kathode onder vacuüm en hoge temperatuur wordt verhit, wordt het metaaloxide door het basismetaal gereduceerd tot een metaal. Tegelijkertijd verdampen de geactiveerde metaalatomen op het gereduceerde oppervlak snel bij hoge temperatuur, terwijl de geactiveerde metaalatomen binnenin continu door de korrelgrenzen van het basismetaal naar het oppervlak diffunderen om zich aan te vullen.
Plaatsingstijd: 12-10-2023