Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 75
Текст из файла (страница 75)
!2.40. Сушествуют также и лругие сплавы на никелевой основе лля литья микропроводов в стеклянной изоляции — 72НГХС и 50НДГС. Сплав 72НГХС имеет Г., 1260 'С, р= =1,5 мкОм-м; сплав50НДГС вЂ” 1 сз1!00 'С, рн»0,8 мкОм.м. Сплавы отличаются высокой стабильностью свойств как при нормальных, так и при повышенных (дол)0'С) температурах. Тонкие пленки из нихрома Х20Н80, пслученные методом термического вакуумного испарения и конденсации, применяются для тонкопленочных резисторов, в частности резисторов в интегральных микросхемах. Химический состав пленок отличается от состава исходного нспариемого сплава и зависит ст технологических факторов: снорости испарения, температуры, материала подложки, давления н состава остаточной атмосферы в камере и от толшины пленки. Обычно применяют тонкие нихромовые пленки, имеюшне Во=50-.300 Ом !табл.
12.2). Танис пленки обладают хорошей алгезней к диэлектрическим подложкам и высокой стабильностью свойств. [$12.6[ Жаростойкие лштериалы длл наарееатнльньи элементов 271 12.6. ЖАРОСТОЙКИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ВЛЕМЕНТОВ НА ОСНОВЕ КАРБИДОВ И СНЛИЦИДОВ Таблица 12.41. Скорость испарения карбидов в высоком вакууме при различной температуре, кг.м ' К Температура, 'С хгС ыьс Н1С Таб 3,5 10 (0,1...1,6).
!О-з (2...4) ° 10 з (6...7,7) 10 ' 2.10 (3,3...5) ° 1О ' 6 10 2 10 — 3 4. !О-з 1,3-10 (1...2,7) ° ! О (1...2,4) !О (1,4...6,3) ° 1О * (0,2...1,6) ° 10 (0,5...4) ° 1О 1- 10 3 10 8.10 4.10 8.10 3 10 2.10 (1,2...3) ° 1О (0,7...3) ° !О ' (0,1...!) ° 10 (0,3...2) 10 ' (0,7...6)-10 з 2000 2200 2400 2500 2600 2700 2800 3000 3200 Для изготовления нагревательных элементов электропечей широко используются карбиды и силициды некоторых тугоплавких металлов.
В табл. ! 2.41, 12.42 приведены физические свойства карбидов при различных температурах. Зти данные ориентировочные, так как реальные материалы имеют большой разброс свойств. Из карбида ниобии методом порошковой металлургии изготовляютси трубчатые, стержневые и У-образные нагреватели длиной до 600 мм, наружным диаметром 13...18 мм и топщииой стенки 2...3 мм. Печи с нагревателями из харбида ниобия работают в вакууме при температуре до 2500 'С и в аргоне — до 3000 'С. Температура плавления карбида циркония 3530 'С, плотность 6 9 Мг.м ', соответственно карбида ниобия 3760 'С и 7,5 Мг и карбида тантала 3880 'С и 14,3 Мг. м карбида гафния 3890'С и 12.6 Мг и Карбиды при иомнатной температуре инертны к няслотам и щелочам.
Иэ неметаллнческих нагревателей наибольшее распространение получили сипит и глобар. Зги нагреватели изготовляются из карбида кремния (см. раздел 19). Рабочая температура нагревателей 1400 ..1450 'С. При этой температуре их срок службы составляет 1000...2000 ч. С повышением температуры срок службы резко уменьшаегся, а при температуре 1ЮО...!300 'С увеличивается в 2 — 3 раза. Конструктивно нагреватели из карбида преминя выполняются в виде стержней диаметром 8...30 мм и длиной активной части до 560 мм. Силитовые и глобаровые стержни в нагретом состоянии хрупкие, мапо- прочные и требуют осторожного обращения.
Они чувствительны к быстрому нагреву, вследствие чего разогрев печи следует производить постепенно. Нагреватели имеют большой разброс значений сопротивления и температурного коэффициента сопротивления. Поэтомузти нагреватели не рекомендуется включать послеловательно. В холодном состоянии их сопротивление в 4 — 5 раз больше минимального, которое достигается при 900 'С, затем сопротивление с повышением температуры начинает медленно расти и при 1400 С превосходит минимальное на 25...30 ою При эксплуатации сопротивление стержней увеличивается в несколько раз, обычно допускают четырехкратный рост, и это принодит к необходимости иметь регулировочные трансформаторы с пределом регулирования от 0,3(1„, до 20„ . Карбидокремниевые нагреватели весьма чувствительны к окружающей среде.
В полностью инертной атмосфере (аргон, гелий) они могут работать прн температурах до 1650 'С. В атмосфере с оксидом углерода или с водородом их рабочая температура снижается до! 300 'С, в вакууме они работают до 1100...1200 'С. Резко снижают стойкость карбилокремниевых нагревателей водяные пары. Силициды — соединения кремния главным образом с металлами — представляют собой важный и обширный класс соединений, широко использующихся в металлургии, электротехнике, космической, атомной, пслупроводниковой технике.
В электротермии наиболее широко применяется дисилицил молиблена (Мо5)з), изделия из которого могут работать в окислительной среде при температуре менее 1700 'С. Элементы элекгропечей изготовляются методом порошковой металлургии. Они тверды и хрупки при комнатной температуре. Несмотря на то, что температура плавле- Температура, 'С Свойства 20 ! 000 2000 Удельное сопротнвленве р. мкОм.м ЕгС ХЬС ТаС 0,50 0,51 1,04 0,74 1,38 0,90 0,88 2,1 1,22 1,74 1,06 1,15 2,28 1,3 1,65 2,46 1,38 1,8 1,46 2,0 НГС 1,35 1,78 1,9 2,1 2,26 ЕгС ХЬС ТаС Н!С 525 478 270 280 380 352 190 180 565 5!5 295 283 600 543 320 298 640 574 348 308 658 585 358 315 678 600 370 320 695 612 380 325 715 624 390 330 ЕгС ХЬС ТаС НтС 6,7 6,5..7,3 4,1...8,0 5,0...6,6 7,4 7,6 6,4 б,б 7,0 6,9 6,6 6,7 7,4 6,9 6,9 7,0 8,2 7,6 8,0 7,6 7,7 8„1 7,7 9,1 7,8 8,3 7,8 9,3 7,9 8,6 Коэффициент теплопроводности к, Вт м '.К 2гС ХЬС ТаС НГС !3 3! 11 9 21 73 18 13 26 19 23 19 28 15 26 21 3! !4 29 23 33 13 31 25 36 12 34 27 ХгС ХЬС ТаС НГС 0,6...0,8 0,63 0,4...0,8 0,68 0,6...0,8 0,6...0,8 0,66 0,65 0,4...0,8 0,4...0,8 0,72 0,7 0,5...0,8 0,61 0,4...0,7 0,63 0,5...0,6 0,6 0,4 ,0,5 0,6 0,6...0,8 0,62 0,4...0,8 0,65 0,5...0,6 0,61 0,4...0,6 0,61 0,5...0,6 0,5 0,51 0,48 2гс ХЬС ТаС НгС 0,4...0,8 0,44 0,47 0,44 0,5...0,8 0,4...0,8 0,4 0,42 0,45 0,47 0,4 0.42 0,5...0,8 0,46 0,5 0,46 0,5...0,8 0,45 0,49 0,45 0,5...0,7 0,48 0,5 0,47 Табли!а 72.42.
Физические свойства карбидов при различных температурах Удельная теппоемкость с, Дж.кг ! К Температурный коэффициент линейного расширения и! 100, К Спектральный коэффициент для длины волны 0,65 мкм Интегральньш коэффициент теплового излучения В й о ь И чг о Благородиыа металлы а сплавы на их основе 273 5ИЕ) пня дисилицида молибдена составляет 2020 'С, он может образовывать эвтектические сплавы с силицидом состава Моэ3!з при температуре плавления 1900 С. пар и нагревательных элементов, работающих в особых условиях; ответственных электрических контактов; выводов интегральных минросхем и полупроводниковых приборов. Свойства дисилицида молибдена Удельное сопротивление р: при 20 'С . при !600'С .
Температурный коэффициент линейного 20...1000'С, а! 10з . Работа выхода электронов при Т=! 400 К . Коэффициент теплопроводности при 40 'С . Микротвердость . Модуль Юнга . Модуль сдвига 0,2 мк.Ом.м 0,8 мк.Ом.м расширения при 8,25 К 3,3 эВ 51„8 Вт.м ' ° К 11,5 ГПа 44,! ГПа !.4 ГПа При работе в вакууме силицилы молибдена диссоциируют, поэтому их использование в вакууме ограничивается и зависит от парциального давления кислорода. Далее представлены максимальные температуры (в градусах Цельсия) использования Мо3!э в различных газовых средах: 22()0 2ЮО 'С Рис. 12.10. Зависимость давления паров и скорости испарения платины от температуры 12.7.
БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ Н СПЛАВЫ НА НХ ОСНОВЕ Платина и ее сплавы. Платина ()г() обычно имеет валентность 2 или 4, но иногда 1 или 3. Платина — блестяший металл серовато- белого цвета. Из платиновых руд гидрометал. лургическим способом получают губчатую платину со степенью чистоты 99 ою Содержание примесей в платине различных марок согласно ГОСТ 13498 — 79 приведено в табл. 12.43, К благородным металлам принито относить платину, палладий, золото и серебро. Химическая инертность по отношению к составлиюшим атмосферы, в том числе и при повышенной температуре, делает благородные металлы и сплавы незаменимыми для изготовления термометров сопротивления, термо- Таблица 12.43.
Марки и химический состав платины П р и м е ч а н и е. В графу «всего» включена сумма примесей, указанных в таблице, а также примесей Н1, А1, БЬ, Еп, Бп и АЕ. Инертные газы (Не. Ые, Аг) . Кислород Азот Оксид азота Оксид углерода Углекислый газ Водород . 1650 1700 1500 1650 1500 1700 1400 хгу-то-1 й) й)1 1 1О-т ЕГ' 1(Т' 1П~ (Разя. 12] Материала для резисторов Таблица !2,44. Марки и химический состав платииородиевых сплавов (дли термопар) Таблица !2.45. Марки и химический состав платинопалладвевых сплавов (для контактов, потенциомегров, припоев) Таблица !2.46.
Марки в хвмический состав платиномедных сплавов (для цотенциомегров) И вЂ” иридий, Рд — родий, Ру — рутений, М вЂ” медь, Н вЂ” никель. Пифры после букв означают содержание второго компонента (в процентах). физические свойства платины Атомная масса Структура . Постоянная решетки а. Удельнаятеплота плавления. Температура кипения . Удельная теплота испарении прн температуре кипения .
Удельная теплота сублимация при 25 'С . Первый нонизационный потенциал . Коэффициент'отражения непрозрачных пленок при нормальном падении." прн я=450 нм . прн ь=550 нм . Монохроматическая иэлучательная способность прн 1500'С и ь=660 нм . Максимальный коэффициент вторичной электронной эмиссии при (1=350 В 55 ~~ 60 М 0,31 1,8 а химический состав некоторых сплавов платины — в табл. 12.44, 12.45, 12.46. В маркировке платиновых сплавов буквы означают: Пл — платина, Пд — пазладий, 195,23 Кубическая гранецентрированная 0,39231 нм 100 кДж.кг' ' 4500 'С 2,4 МДж.кг 2,76 МДж.кг 8,8 В )э 12.7) Химические свойства платнмы Реагент Условия и характер взаимодействия Водород Кислород Не реагнруяг.
Слабо растворяется Реагнрунг очень слабо. При нагревании до 450 'С в сухом кислороде образуется гемнокснд платины Р1О. Известны также соеднненнн Р!сОэ н Р(Оэ, Р!Оэ Двухсернистая платина Р!Ьэ получаегси при пропусканпн через водный раствор четыреххлорнстой платины Платина сгорает в аммиаке с, образованием нитридов н ацидоз Реагирует с парами фосфора с образованием соединений Р!эР, Р(эрэ, Р!Рь РВРэ, Р!эрэ Расплавленная платана растворяет углерод, который прн охлаждении выделяется в виде графита В кислотах пе растворяется.
С «царской водкой» реагирует значительно труднее, чем золото Сера Азот Фосфор Углерод Кислоты Таблш(ээ 12.48. Терца-ЗДС пары платина — плптннороднй (ТПП) прп температуре свободных концов О *С (условное обозначение градунровочной характернстнкн ППвв) Предельные отклонения, мВ П пепельные отклонения, мВ Температура рабочих кеэцоз, С емпература Немиаэльные рабочих значения, мВ концов, 'С Номинальные значения,мВ ~ 0,025 ~ 0,028 .+-0,030 ~0,033 ~ 0,035 чс0,038 -~-0,040 .+. 0,043 8,416 9,550 !0,7!4 11,904 13,107 14,315 !5,5!1 16,685 100 200 300 400 500 600 700 800 0,644 1,436 2,314 3,250 4,2!6 5,2! 8 6,253 7,317 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 х-0,010 -~-0,0! 3 з-0,015 ~-0,018 -ь-0,020 з: 0,023 П р п и е ч а н н е. Отрицательный термоэлектрод — платина, положительпый — сплав 90 К~ платины, !О % родня.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
