Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 82
Текст из файла (страница 82)
Зависимости, показанные на рис. 13.6...13.7, характеризуют мелко- кристаллический вольфрам с гладкой поверхностью. Приведенные на рис. 13.6 значения световой отдачи (световой поток, испускаемый накаленной нитью, который приходится на единицу подводимой к этой нити злектри- ческой мощности) н эффективности термоэлектронной эмиссии (ток термоэлектронной эмиссии на единицу подводимой мощности) вычислены в предположении, что вся подводимая к нити мощность расходуется только на излучение. Зависимости на рис.
13.6 позволяют опреаелнть истинную температуру вольфрама при ее измерении методами оптической пирометрин. Для расчета электрических и световых параметров тела накала в виде прямолинейной Материалы длл эллитронныл приборов [равд. 13) нити строго цилиндрической формы, изготовленной из однородного материала и имеющей равномерную по всей длине температуру, удобны приведенные в табл. 13 1 параметры так называемой идеальной «ециничной» нити (отрезок проводника диаметром П= ! см н длиной 1=1 см, работающий в вакууме). Сведения, приведенные в таблице, справедливы для чистого волыррама, характеристики которого соответствуют представленным иа рис.
!3.4...!36. Световые параметры и мощность накала торированного вольфрама совпадакг с соответствующими характеристиками чисшго вольфрама. Ток термозлектронной эмиссии торированного вольфрама значительно выше, чем у чистого вольфрама при той же температуре. Однако при температуре нити более 2100 К вследствие заметного испарения тория с поверхности вольфрама этот ток начинает уменыпаться, приближаясь к значениям лля чистого вольфрама.
Электрические н световые характеристики идеальной нити накала диаметром )) н длиной ! рассчитываются с помощью параметров «единичной» нити по следующим формулам: )! !17)»! () () )17)ма 1 ! Пэгь р ' Т»!ТГ 1=К!П; Ф=яэ)=Ф'!Рл 1,=!'.!П. Об р а б от к а. Заводы-изготовителн поставля!от вольфрам, главным образом, в виде проволоки, прутиов, жести. Последующая обработка заготовок из вольфрама вследствие Р ж 2)РР ИР ЛШ К Рис. !3.5. Температурные зависимости физических параметров чистого вольфрама ! — мощность, излучаемая единицей поверхности, !О' Вт и»; У вЂ” световая отдача, Ю' лм Вт 3 — плотность тока термоэлектроннай эмиссии, !О~ А и ', 4 — давление насыщенного нада, Па; Б — эффективность териоэлектроиной эмиссии, !О' А Вт ', 6 — нормальная яркость (яркость, измеренная по нормали к поверхности), !О " кд Х Х м "; 7 — скорость испарения, кг-и ' с Р)б Р ВРР )РИ 24РР Иб К Рис.
!3.6. Зависимости от температуры энергетической Т», яркостной Т., цветовой Т«температуры, спектральных коэффициентов излучения аква» и залег (при длине волны 0,666 и 0,467 мкм), среднего коэффициента излучения а, в видимой области спектра, интегральных полусферического а и нормального е, коэффициентов излучения вольфрама (4 13.1) Консгрукцианньм нэяьллы и сплавы Рис. !3.7.
Зависимость нормального монахроматического коэффициента излучения ез. вольфрама ат длины волны Х при различных температурах 1 — 1200 К; 2 — 2000 К; 3 — 2600 К его значительной твердости и ничтожной пластичности при комнатной температуре ограничивается простейшими формами деталей. Обработка резанием (точение, фреэеровка, сверление) осуществляется инструментом из твердых сплавов.
Для облегчения процесса резания желателен нагрев заготовок до 300...700 С Гибку и штамповку лент также рекомендуется проводить при высоких температурах, до 800...1000 'С. Глубокая вытяжка вольфрама невозможна. Шлифование деталей из вольфрама осуществляется карборундовымн кругами при водяном охлаждении. Аналогично осуществляется резка штабиков с помощью тонких карборундовых дисков.
Для изготовления резанием сложных и точных деталей из вольфрама предварительно спеченный пористый вольфрамовый штабик пропитывают расплавленной медью в атмосфере водорода, обрабатывают его обычными методами, а затем пропитыааюшнй металл удаляют испарением его в вакууме. Тонкие вольфрамовые проволоки н жесть, имея большую степень обжатия, характеризуются хороша выраженной волокнистой структурой и обладают при комнатной температуре сравнительно большим относительным удлинением, достигающим 3...4 Я~.
Поэтому они могут изгибаться н навиваться в спираль в холодном состоянии. Проволока большого сечения при комнатной температуре имеет относительное удлинение, близкое к нулю, и поэтому допускается ее изгиб без опасности разрушения талька в нагретом состоянии при температуре 300...700 'С. Обработка рекристаллизованных проволок возможна талька при высокой температуре. Основным веществом, загрязняющим поверхность вольфрамовой проволоки, является графит, так как его коллоидальный раствор (аквадаг) применяется в качестве смазки фильер при протяжке проволоки. Его удалнют электрохимическнм травлением проволоки в 20 %-ном растворе )(аОН или КОН, в насыщенном растворе Маз50з. Очишаемая проволока является катодом и очищается в результате механического сбивания частиц графита или других загрнзнений с поверхности вольфрама ионами водорода. Более энергичная очистка происходит, если очишаемый вольфрам является анодом.
Однаио в этом случае существует опасность нежелательного стравливания самого вольфрама, поэтому этот способ применяется для удаления плотных, толстых слоев графита с проволоки балыпого диаметра. Часта очистка ведется с переключением полярности нли на переменном токе. Очистка поверхности от оксидов и других загрязнений производится также с помощью химического травления или отжига в водороде нли вакууме при температуре окало 1100 'С. Заострение вольфрамовых проволок, необходимое для их введения в фильеры при волочении, осуществляется химическим травлением конца проволоки в расплаве (4а)4Оз (илн смеси Ма)чОз+)Ча)40з) или электрохимическим травлением (проволока — анод) в электролите.
Стравливание поверхностного слоя вольфрама, предпринимаемое иногда для увеличения гибкости тонких проволок, осуществляется либо электрохимическим травлением в растворе МаОН илн КОН (15...25 50), либо химическим травлением в кипягцем 3 ощном растворе пероксида водорода. Интенсивное химическое стравливание поверхности проводят в растворе 30 г КзЕе(С!4)„н 4,5 г !ЧаОН на !ОО см' воды. Травлением паверхностого слоя вольфрамовой проволоки можно получить нити диаметром менее 8 мкм. Для этой цели рекомендуется химическое травление в расплаве Ма)40з+ +)Ча!4Оз (1:1 по массе) при температуре 340'С либо электрохнмическое травление в растворе Маз50з.
При мсгаллографическом изучении вольфрама для выявления его структуры поверхность отполированного шлифа рекомендуется травить в следующем растворе: одна часть !О %-ного раствора 14аОИ и две части 10 %-ного раствора Каре(С)4)з. П р и и е н е н и е. Вольфрам сравнительно дорогой, трудно обрабатывается и поэтому применяется главным образом там, где необходимы его хорошие механические и тепловые свойства.
Основная область применения вольфрама -- изготовление тела накала осветительных ламп, где он является единственным металлом, используемым для этой цели. Материалы для электронных лрнбороз (равд. 13) Вторая важная область применения— изготовление катодов прямого накала мощных генераторных ламп, высоковольтных выпрямителей, рентгеновских трубок. Торированный вольфрам имеет пониженную работу выхода, эксплуатируется при более низких температурах и применяется в качестве катодов электронных ламп средней и малой мощности. Вольфрам применяется также для изго. товления подогревателей катодов косвенного накала, сеток с большой тепловой нагрузкой, вводов для впаивания в баллоны из тугоплавких стекол, пружин для натягивания катодов мощных электровакуумных приборов.
Пружины из торированного вольфрама могут работать при температуре до 900 'С. Из вольфрама делают антикатоды рентгеновских трубок и аноды высоковольтных кенотронов. Вольфрам используется в качестве материала нагревательных элементов вакуумных и водородных или аргоновых печей при рабочих температурах до 3000 'С. Из него готовятся нагреватели для испарения веществ в вакууме, электроды при гелиево- и аргонодуговой сварке, высокотемпературные термопары и т.
д. Молибден. Общие сведения. Молибден является аналогом вольфрама и имеет похожие свойства, По содержанию в земной коре (3. !О' ' Я) относится к довольно распространенным элементам. Металл светлосерого цвета, открыт в !778 г. К. В. Шведе в виде трноксида молибдена. В 1783 г. П. Квелые из триоксида выделил металлический молибден з виде порошка. Ковкий компактный молибден был получен в 1909 г. методом порошковой металлургии. В природе молибден встречается исключительно в виде соединений.
Наиболее распро. странеиной молибденовой рудой промышленного значения является минерал молибденнт (молнбденовый блеск) Мо5ь реже встречается вульфенит РЬМоО,. После обогащения руда переводится в триоксид молибдена МоО, (для молибденита — обжигом на воздухе при 600 'С). Полученный триоксид молибдена подвергается очистке либо кимическими методами, либо сублимацией, так как МоОз уже при 700 'С интенсивно испаряегся, в то время как примеси при той же температуре почти не улетучнваются. Металлический молибден, предназначенный для использования в электровакуумной промышленности, получают при восстановлении очищенного триоксида водородом а электрических туннельных печах.
С целью полу- чения достаточно мелких зерен молибдена, около 2 мкм, пригодных для изготовления ковкого молибдена методом порошковой металлургии, восстановление МоОз ведется в две стадии: при температуре около 650 'С— до МоОт и затем при 1000...1100 'С вЂ” до металла. Изгстовлениемолибденовых прутков, провоаоки и листов из спеченных штабиков аналогично производству соответствующих изделий из вольфрама, но осушествлязтся при более низкой температуре: ковка — при 1400... ..1100 С, прокат — при 1100 'С и менее, золочение — от 600 "С до комнатной.
В последние годы непористый металл получают также в виде слитков массой до 1000 кг методом дуговой плавки прессованных штабиков в вакуумных или аргоновых печах. Микроструктура спеченного, кованого и тянугого молибдена сходна со структурой аналогично обработанных образцов вольфрама. Но волокнистая структура тянутого молибдена выражена менее отчетливо. Нерекристаллизованный молибден по своим механическим свойствам подобен вольфраму, но в рекрнсталлизованном состоянии между ними имеется существенное различие, заключающееся в том, что рекрисгаллнзованный вольфрам при комнатной температуре всегда хрупок, в то время как отожженный умеренно рекристаллизованный, мелкозернистый молибден хараитеризуется хорошей пластичностью. Длительный нагрев при температурах выше !400 'С сопровождается укрупнением кристаллов, вследствие чего молибден становится хрупким.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
