金屬鎢因有熔點高、電子發(fā)射能力強和蒸汽壓低的特點，而成為了熱電子發(fā)射材料的優(yōu)選。然而，較高的電子逸出功和電極尖端溫度及容易發(fā)生晶粒長大，卻導致純鎢電極弧束不穩(wěn)定、起弧困難和使用壽命短，且僅能用于交流焊接。為了克服上述的缺點，生產者常向純鎢材料中加入一些電子逸出功低的稀土氧化物如氧化鑭、氧化鈰、氧化釔等，這樣既能提高產品的再結晶溫度，又能激活電子發(fā)射。
研究表明，燃燒過程中稀土氧化物的性質是影響電極使用性能、電極溫度、逸出功和熱穩(wěn)定性的最重要因素。
一般情況下，稀土金屬氧化物會與鎢反應生成鎢酸鹽或氧化鎢酸鹽。而這些鹽的熔點低于反應物的熔點，所以在燃弧過程中最先熔化，沿著軸向境界從低溫區(qū)向高溫區(qū)遷移。不同的稀土氧化物的反應行為，及它們所生成的鎢酸鹽或氧化鎢酸鹽熔點也不一樣。
以氧化鈰、氧化鑭、氧化釔為例，鈰鎢酸鹽熔點最低，氧化鈰遷移率最高；鑭鎢酸鹽的較高熔點與其穩(wěn)定性相關聯(lián)，而且其遷移對蒸發(fā)的補償也較為合理、穩(wěn)定；釔鎢酸鹽的熔點較高，而氧化釔沿晶界遷移到端部和表面需較長時間。
總的來說，要想提高電極材料的熱穩(wěn)定性、使用壽命、發(fā)射能力，改善其電弧性能，在鎢基本中添加少量稀土氧化物是行之有效的途徑。
