К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 197
Текст из файла (страница 197)
Такая обработка позволяет устранить с поверхности слой аквадагв, который приводит к образованию на поверхности тугоплавких металлов карбидов, охрупчивающих проволоку. Очищенная проволока или лента навивастся на специальную оправку для придания подогревателю заданной формы и отжигается при температуре 1200 - 1450 'С в течение 10- 20 мин в водороде с точкой росы - 15 'С для закрепления формы.
Затем подогреватель снимается с оправки, а в случае невозможности проведения этой операции оправка удаляется травлением в смеси азотной и серной кислот. Для алундированных подогревателей изоляционный слой наносится пульверизацией или электробюрезом, Состав суспензии для пулъверизации содержит югундовый порошок КО, биндер, охсид итгрия. Для покрьпия подогревателей квтафорезом используют суспензию, содержащую метанол, биндер, 4,3 %-ный раствор азотно- кислого церна. Толщина изоляционных покрытий в зависимости от толщины материала керна составляет 10 - 70 мкм.
Чем больше толшина проволоки, тем больше толщина изолирующего слоя. Спекание подогревателей проводится во влажном водороде с точкой росы— (!5 — 25) 'С при температуре 1650 - 1750 'С в течение 10 - 30 мин. На рис. 7,1.18 представлены основные виды конструкций алундированных подогревателей. Типичная температура тела накала в оксидных катодах 1500 - 1600 С.
Конструкции подогревателей для металлопористых катодов показаны на рис. 7.1.19. Они отличаются большим объемом и толщиной керамики, как правило, ВК-99 (99 % А1зОз МБО - 0,3 % гг ВгОз - 0 6 %). 626 Глыы 7.1. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ Д О 8> Ю В1 И2 а) Рае.
7.1.18. Варяавты азуююроваааьсг яыаиревателея даа еяслааых я мегаавиюраегык аатсдса г обб Ряс. 7.1.19. Псдсгреаатеав даа ыегаллеаарастык амсакетсеператиыых аатедып а - спяраль на керамической юулке; б - спираль, армлрсаанлая кеув|ическими деркатеапии; в — спираль, звялазленнав в керамику; 1 — керамическая втулка; 5 - спираль; 3- керамический дер:явгеяь; 4, 5- вьпюды подогреаагеля; б - корпус Для подогревателей типа показанньсг на рис. 7.1.19, а спираль крепится на керамической втулке, вариант, показанный на рис.
7.1.19, б, используется в основном для проволоки толщиной более 0,5 мм. Проволока, имеющая достаточно высокую прочность, крепится в керамических шайбах, которые располагаются в металлической чашке. В яариапте, показанном на рис. 7.1.19, е, тело накала заплавлено в керамическую массу. Типичная температура тела накала подогревателей МПК 1700 - 1800 'С. При расчете и конструировании подогрезателя необходимо удовлетворять следующим основным требованиям: высокое сопротивление изолирующего слоя, незначительная сила тока утечки, формоустойчивость при высокой температуре, механическая прочность, незначительный разброс сины тока накала и заданная долговечность. Рекомендуемые основные характеристики подогревателей приведены в табл. 7.1.6.
Спецификой технологии изготовления подогревателей яюшются операции изготовления спиралей, в частности биспиралей, которые осуществляются на специальных автомаПри изпповлвнни заплавленного подогревателя алунд или другую керамическую массу в вгще кусочков помещают в металлическую чашку с размещенным в ней телом накала и затем расплавляют в ней. Обьем кусочков подбирают таким образом, чтобы при расплавлении спираль была полностью погружена в расплав. Расплзаление ведут в водородной лечи при температуре 2100 'С.
Время выдержки при максимальной температуре выбирают минимально необходимым для расплавления керамики. После этого печь быстро охлаждают во избежание чрезмерной рекристзллизации тела накала. После охлаждения металлическую чашку вытравливают, проводят очистку - и подогреяатель готов к эксплуатации. ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КАТОДОВ 627 7.1.6.
Карввтеристиви подогревателей Тело накала у подо~ревателя такого типа может быль любым по форме, но его выводы должны быль обязательно "усилены.", так как условия теплообмена на выводах значительно хуже, чем на теле накала. Форма лля оплавления алунла имеет такую конструкцию, чтобы погрузившийся иа ее дио подогреватель во время шгавпения алугща не мог коснугьая в дальнейшем корпуса катода. Для этого служат кольцевые выступы в донной части формы и на боковой ее поверхности, отдэляюшие поверхность корпуса подогреватюи, иа которую могут выйти витки тела накала. В качестве материала дпя корпуса эашгавпеиного подогревателя испопьзушся керамика ВК-99 с массовой долей компонентов, %: А)гОз - 98,8; МВО - 0,3; ВэОэ - 0,9 и ВК-98-1, где массовая доля МВО и ВэОэ в 1,5 - 2 раза больше, чем у керамики ВК-99.
Для уменьшения температуры эаплавления используют смеси алунда с оксидом иттрия и (или) скандия. Для тела накала, как правило, используется проволока из сплава вольфрама с рением, так как она меньше чем проволока иэ вольфрама подвержена рекристалпнэации. Поддержание требуемого давлении остаточных газов в вакуумных приборах во время тренировки и в течение срока службы осуществляется с помощью изопоглогятелей - гетюров. Тстгеры бывают распыляемыми и нераспыляемыми.
Распыляемые гетгеры наносятся (напыляются) в виде тонкой пленки на внутреннюю поверхность оболочки. До распьагения они находятся в компактном состоянии внутри контейнера, укрепленного на арматуре прибора. При распылении контейнер ныревают, чаще всего с помощью ТВЧ. Образовавшаяся пленка активного вещества (чаще всего Ва) активно аорбирует остаточные газы в широком диапазоне температуры. Максимальная рабочая температура не превышаат 200 С и ограничиваетая иигарением материала гетюрк Нераспыляемые газопоглотктепи содержат металлы, которые поглощают шэы без предварительного рэапьагения за счет образования химических соединений а остаточными штамп, физической адсорбции их на развитой поверхности гстгера и диффузии этих шэов в тапер.
ЭФФективность газопоглошенви максимальна при повышенной температуре, значение которой зависит от материала геттера. Обладающие большой сорбционной емкостью нераспыпяемые газопоглотнгели используются в мощных вакуумных и газораз-, рядных приборех и в технологических установках. Типичные формы распыляемых бариевых гетюров показаны на рис. 7.1.20. Рве.
7.128. Вэрвэяти риямюмим яаряеюм гмтиим 1 - прессаюиный порошок; 2- метэпвичесявй каятейнер; 3 - держатель-экран; 4- керэиичесхий корпус 628 Глава 7.1. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕГАЛЕИ ЭЛЕКТРОВАКУУЬтНЫХ ПРИБОРОВ У большинства раальптяемых газопоглотителей активным тазопоглощающим веществом юияетая Ва (температура плавления Т„= 704 'С, температура кипения Тэи = = 1540 'С). Ва реагирует с Оз и НЗО, и в меньшей степени с Хз, Нз, СОз и СО. Ва не поглощает инертных газов и очень незначительно поглощает углеводороды. Скорость попющенна любого таза зависит от критической температуры Т„р реакции бария а ним.
Например, при реакции Ва с Оз Т„р 40 'С. При температуре ниже Ткр поглощение кислорода "зеркалом" Ва быстро прекращается. Это обьяаняется образованием плотной поверхностной пленки оксида бария, не пропускающей кислород в слой и претапстаующей диффузии бария на поверхность изопоглотителя. При температуре вьппе Ткр кислород диффундирует в слой, поэтому поверхносп татопоглотителя постоянно обоишаетая Ва. При температуре выше Т„сорбционная емкость пропорциональна количеству Ва.
При температуре ниже Т р сорбционная емкость пленки газопопютителя определяется площадью ее поверхности. При Т > 200 'С сорбционная способность Ва понлхаетая в результате как рекристаллизации бария, так и увеличения давления его насыщенных паров. Изготовюпь газопоглотнтель из чистого Ва практически иевозмоткно, так как Ва мгновенно окисляется на воздухе и теряет тазопоглошающую способность еще в процессе монтаха прибора.
Для защиты бария от действия окружающей атмосферы его исполъзуют в виде сплава а А1 (изопоглоппель "Альба" ). Алюминий служит для образования пассивирующей окаидной пленки, не пропускающей юзов и паров из атмосферы в толщу сплава и защищает Ва от внешнего воздействия. К недостаткам изопоглоппии "Альба" отноантая: высокая температура, необходимая для расньиения вюопопюппеля (около 1050 - 1150 С); большая летучесть А1 в вакууме и, как следствие, возможность зщрязиения акпиното бариевото "зеркзтвГ алюминием; малая механическая прочность остатка сплава после распынеюи, приводящая к появленюо в приборе чзстиц осыпавшепюя газопопюппеня. К сплаву "Альба" добавляют порошки Т1 (газопоглотнтень "Бати" ) или Х! (газопогнотитель "Аньбани"). Температура начала распыления 860 - 900 'С.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
