Kjennetegnene til en atommembrankatode er å adsorbere et tynt lag av et annet metall på overflaten av ett metall, som er positivt ladet i forhold til basismetallet. Dette danner et dobbeltlag med positive ladninger på utsiden, og det elektriske feltet i dette dobbeltlaget kan akselerere bevegelsen av elektroner inne i basismetallet mot overflaten, og dermed redusere elektronenes unnslipp og øke elektronutslippsevnen med mange ganger. Denne overflaten kalles en aktiveringsoverflate. Hovedmaterialene som brukes som matrisemetaller erwolfram, molybden, ognikkel.
Metoden for dannelse av den aktiverte overflaten er vanligvis pulvermetallurgi. En viss mengde oksid av et annet metall med lavere elektronegativitet enn basismetallet tilsettes basismetallet, og det omdannes til en katode gjennom en bestemt prosesseringsprosess. Når denne katoden varmes opp under vakuum og høy temperatur, reduseres metalloksidet av basismetallet til et metall. Samtidig fordamper de reduserte aktiverte metallatomene på overflaten raskt ved høy temperatur, mens de aktiverte metallatomene inni kontinuerlig diffunderer til overflaten gjennom korngrensene til basismetallet for å supplere.
Publisert: 12. oktober 2023