К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 190
Текст из файла (страница 190)
Раздел 7 ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕЕТРОВАЕУУМНЫХ ПРИБОРОВ Глава 7Л ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ЭЛЕКТРОВАКУМНЫК ПРИБОРОВ тлл. типовой ткхпалогичкский ыаипгут изготовлвния эякктговаюъыных пгивогов Технологичеокие маршруты изготовления электровакуумных приборов (ЭВП) различных типов весьма разнообразны. Однако типовой процесс производспа приборов можно разделить на следующие этапы: изготовление металлических, стеюинных, керамических, слюдяных деталей и узлов; физико-химическую обработку деталей и узлов; монтаж внутренней арматуры; окончательную сборку оболочки и закрепление внутренней арматуры в оболочке; вакуумную обработку прибора (откачка, обезгаживание, активирование катода, распыление цаопоглоппеля и т.д.); цоколевку; тренировку; испытание.
Производспю ЭВП - это специфические технологические процессы, которые характер нз1потся: применением большого количеспа различных материалов (до 90 % элементов Периодической сисюмы); использованием материалов с особой чистотой или точностью состава; широким применением тутоплавких металлов со спецификой их получения (порошковая металлургия) и обработки (изготовление проволоки и ленты толщиной менее 10 мкм, рекристаллизаши и пр. ); огневой обработкой стеюта (выдуаанием, прессованием, вьпягиванием, отливкой, получением метаялостеклянных спаса), из которого изготоюиегся более 70 % деталей ЭВП по созданием сверхвысокого (10 ь - 10'э Па) вакуума как среды функционирования или изготовления прибора; использованием комплекса мероприятий по защите деталей и узлов ЭВП от пыли и других загрязнений - вакуумной ппиены.
Некоторые детали имеют столь малые размеры и труднодоступные участки; что обработка их общеприюпыми способами затруднительна, а во многих случаях и невозможна. Изготовление детачей осложняется, кроме того, высокими требонаниями к допустимьэа отклонениям их размеров, формы и многих физико-хнмических аюйста при механических. бйй Глава 7.1. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ЭЛРХТРОВАХУУМНЫХ ПРИБОРОВ Ряс. 7Л.1. Структурная скопа тскволщнчссяого щнщссса пропааощтеп кяямнвваз В1  — высоковольтный ввод; ППП- нзоляцнонное покрытие подогревателя; ЭПК - змяссяопное покрытие катода; ЛПЭ - люмвнеызенгное покрытяе экрана; ХМУ- казодно-модуляторный узел; УХК- узел конуса кинескопа; УЭХ - узел зкрзна кинескопа; ГПП вЂ” тазопоглощавщее покрытие ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТЕКЛЯННЫХ, МЕТАЛЛОСТЕКЛЯННЫХ И КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ 605 термических, элекгричеохих и иных воздействиях на многочисленных операциях производства приборов, а также в условиях их эксплуатации.
Технологический процесс изготовлении кинескопа (рис. 7.1.1), как и других ЭВП, состоит из последовательности операций, из которых можно выдешоь несколько наиболее существенных: процессы изготовления и обработки поверхности деталей, сборку и монтюк зтнх деталей в узлы, вакуумную обработку собранного прибора, а также его тренировку и контроль качества. В зависимости от последовательности соединения элементов кинескопа в законченную конструкцию процесс сборки можно разделить на отдельные ступени: 1) сборка узлов, состоящих только из деталей и называемых поэтому узлами первой ст~пени; 2) сборка деталей и узлов первой ступени; 3) сборка деталей и узлов первой и второй ступени и т.д.
до сборки всего изделия. В кинеокопе можно выделить два основных компонента: оболочку с люмииесцентным экраном и высоковольтнгам вводом и электронно-оптическую систему, установленную на метюшосгеклянной ножке. После изготовлении и сборки этих компонентов кинескоп имеет законченную конструхцию, но неработоспособен до тех пор, пока не подверпгется вакуумно-термической обработке: откачке, обезпохивыпоо, часпгшому акгивированию катода, отпаю, распылению газопоглотитечя и тренировке. В процессе ее обеспечяваегся окончательны очиспа обьема оболочки и электродов, разрушаялся центры возникновения высоковольтных пробоев, происходит формирование и стабилизалпя рабочих параметров прибора. На заключиюльных сташшх проыкса на кшископ устанавливают цоюзль и взрывозепцпную Рамку, обеспечивающие удобспю и безопасность экашуатацяи.
Наиболее прогрессивные технолопги реализуются на автоматизированных машинах и автоматических линиах. тл.х изготоеяеиие сшкляииых, метазьеОстежеяниых и ееглмичеоких издееий Стекло является основным материалом элекгровакуум ного производства. По массе 70 - 95 % деталей изготовляют из стекла. Многие приборы имеют металлические корпуса, но и у них ряд деталей изготовляют из стекла, так как оно является очень хорошим электроизоляционным и вакуумно-плотным материалом. Стекло обладает также требуемыми лля ЭВП физико-химическими, термомеханичеокими и оптическими свойствами.
Высокая пластичность при нагреве дает возможность прессованием, литьем, вьщуванием получать сложные по форме изделии, а спаи с металлами обеспечивают герметичность. Стеклом называют все аморфные тела, полученные путем переохлаждения расплава независимо от химического состава и темпера- турной области затвердевания и обладающие в результате постепенного увеличения вязкости механическими свойствами твердого тела, причем процесс перехода из жидкого состоя- ния в стеююобразное должен быль обратимым. Стеклообразные вещества - это кислот- ные и основные оксиды которые в определен- ных соотношениях образуют при переохлаж- дении расплава различные по своим свойспам стекла. Во время варки кислотные окнсиды вступают во взаимодействие с основными, но стекло - не химическое соединение, а твердьб( раствор с избытком кремнезема (ЯОз).
Услов- ное обозначение стекла состоит из буквы С и двух чисел: первое число - а 107, где а- округпенное значение температурного коэф- фициента линейного расширения, второе чис- ло - порядковый номер разработки стекла. С целью сопгасования спал отекла с ме- таллом в зависимости от значения а стекла разделюот на следующие группы; вольфрамовую - а (33...40)10 7'С 1; молибденовую - а = (47...54)10 7'С ', платиновую - а = (87...92)10 7 'С г; переходную - а = (54...86)10 7*с 1. Кроме того, существуют следующие группы стекол: кварцевая - а = (5,5...6,1)10-7 С.'1 титановая - а = (72...76)10 7 С 1; железная - а е 120 10.7 С-1. По температуре размягчения стекла мож- но разделить на тугоплавкие (твердые), у кото- рых а < 55 10 7 С'и легкоплавкие (мяшие), У котоРых а = (80...120) 10 7 'С г, Наиболее тугоплавким яюшется кварце- вое стекло С5 - 1, состоящее из чисгого крем- незема. Тугоплавкие стекла имеют боросили- катный состав ($1Оз + ВзОз до 90 % по массе) или алюмосилихазмый состав (ЯОз + А)зОз- 72 - 82 % по массе).Они обшдаяц высокими диэлектрическими свойствами, стойкостью к тврмоударам, температурой размщчения и хими- ческой стойаостью.
Алюмосияихатное смяло позволяет увеличитыемпературу обезгажишния до 700 - 750 'С н повыаггь темперщуру эксплуа- тации ЭВП до 350 - 400 С и выше. Легкоплавкие стекла имеют более низкую температуру разьопчения и дешевы; наиболее распространены баритовые и минезиальные стекла (С89-1, С90-1 и др.). Свойства стекол. Основные физико- химические свойспа стекол приведены в табл.
7.1.1. м О мъ мс а с о мъ сс сс о 3 мс О мм сс мс о мс мс ~1 4 ь5 Цо $ $Я к к" а р с М~~Т. О $Д .~3 о~к~ 'са Глава 7. Е ИЗГОТОВЗТЕНИЕ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ о о о мс о о мс мс мс м 'о мс мс мс мс мс мс Ф м о ам с о о оО о р с с ~ с с м о о о о мс о о са о сс о Д 8 ф ф о о о са м с о сю сс о сс са О со о С со мс Ф с са Ос са сс ° мс О Сс к мм ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТЕКЛЯННЫХ, МЕТАЛЛОСТЕКЛЯННЫХ И КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ 607 т)э Па с Рае.
7.12. Крвээя вэмеамюя дваэмвчееяоя эяэяоетя 1- тэердое состояние; Н - вязкое состояние; Ш- жидкое еоетояняе; Л'- отжиг; 1'-4юрмообраэояэняе; ЭТ- кунстэдяиээцяя; Т, — температура эаяэякв; Т, - температура трэпеформэляя; Те - темперэтууа атжвга; Тр — температура Размягчения; Тмр - температуре ебваботкя; Т - температура разливки жидкого етекэа Вязкость стекла зависит от его химического состава и темперэтуры.
Оксиды натрия, калия, лития, свинца и бария, а также фтор и борный ангидрид снижают вязкость стекпомассы, а диоксид кремния и оксид алюминия значительно ее повышают. Вязкость позволяет придать изделию любую форму и зшсрепить ее пушм охладщения. Характер зависимости динамичеокой вязкости т) от температуры Т для всех видов стекол одинаков (рис. 7.1.2). Сначала вязкость медленно уменьшается, затем с повьппением температуры резко снижается.
Обычно горячее формование проводят вблизи точки Тг при Ч = 101 ... 107 На.с и Т = 550...1250 'С, т.е. в области Ч. Выбирая температурный интервал в этой области, можно обеспечить различную скорость самопроизвольной фиксации формы иэделия, Температурный интервал формования иэделия из стекла можно удлинить иди сократить, измешш форму кривой вязкости за счет химического состава стекла. Стекла с медленно нарастающей вязкостью (С87-1) называют "длинными" (формование сложных по конфигурации иэделий - прессование ножек ЭВП, ручная формовка), а стекла с быстро нарастающей вязкостью (С89-5, С90-1) - "короткими" (выдувание колб на автоматах). Кроме вязкости, на горячее формование стеклоизделий большое влияние оказывают оилы поверхностного натяжения. Они придают и сохраняют шаровидную форму иэделиям, а также сглаживают микронеровности, обеспечивая получение зеркальной поверхности.
Стекла обладают малой удельной тепло- емкостью (400 - 1000 Дж/(ктК), которая повышается с ростом температуры (при 1300 К теплоемкость в 1,5 - 2 раза больше, чем при 300 К), а также введением в их состав оксидов 81От, МЕО, )~Оз. Теплопроводность стекла незначительна- 0,67 - 2,68 Вт/(м'С), введение в состав стекла РЬО и ВаО ее снижает, а СаО - повышает. Температурный коэффициент линейного раоширения а яюшется важнейшим показателем, определяющим плотность металлостеклянных спаев. От а зависит прочносп спаев, а также стойкость стекла к резким перепадам температуры.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
