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(chǎn)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(chǎn)品的再結(jié)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(zhì)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(yīng)生成鎢酸鹽或氧化鎢酸鹽。而這些鹽的熔點低于反應(yīng)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(yīng)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(guān)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。