Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 85
Текст из файла (страница 85)
Ввиду низкой вязкости глубокая вытяжка тантала затруднена. Проволоку большой длины удаетсн получить при диаметре не менее 50... . ВО мкм. Очистка поверхности танталовых деталей перед их монтажом осуществляется погружением в горячую (110'С) хромовую смесь или «царскую водку» с последующей промывкой в воде.
Блестящую поверхность тантала можно получить электролнтической полировкой в водном растворе 2...7 %с НГ и 75...98% Н»ЯО« или НС! при плотности тока 40...160 мА см Матирование поверхности тантала достигается пескоструйиой обработкой стальными опилками. Для протравливания шлифов при метал- Кислота НР, смесь НР+НИО» Щелочи Зависимости физических параметров тантала от температуры представлены на рис. !3.!5.. 1338 и в табл. !3.3.
0 б р а б о т к а. Тантал после отжига в вакууме является одним из самых пластичных металлов уже при комнатной температуре. Но так как при пластических деформациях сопротивление разрыву у тантала увеличивается незначительно, то его нельзя считать вязким металлом. Механическая обработка тантала нз-за чувствительности его к кислороду и азоту производится только в холодном состоянии. Обработка резанием не представляет затруднений, в качестве смазки рекомендуется четыреххлорнстый углерод. Вальцеванием удастся получить фольгу толщиной до 10 мкм, Таблица !3.3. Электрические параметры „единичной" нити тантала Мащность накала Р', Вт см Ток электронной эмиссии 1;, А-см Напряжение накала 0', нВ ° сн Ток накала 1', А.см Салротнзленне Я', мкОм-см Тенсература 7, К 2,50 3,87 5,78 8,58 12,4 17,2 23,3 31,7 41,7 11,В 15,2 19,3 24,4 30,4 36,8 43,8 52,7 61,7 71,6 82,1 93,6 107,2 121,2 135,7 152,2 169,9 188,0 206,4 226,7 247,9 270,0 294,0 311,0 44.10 э 3,14 ° 10 1,57 1О 6,28 10 0,028 0,088 0,270 0,785 2,040 4,4 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 3200 3270 56,2 60,2 64,8 69,7 74,0 79,3 83,7 88,! 92,2 96,4 100,3 104,3 ! 08,3 ! 12,4 116,2 120.1 124,0 127,6 131,0 134,5 138,5 142,0 145,0 147,0 21! 254 299 352 408 469 528 602 676 751 828 910 1002 !095 1189 1288 1394 1502 1606 1715 1830 1948 2075 2164 53,8 68.0 85,2 107,5 132,9 161,3 196,2 236,8 282,8 332 387 526 611 674 )рвзд.
13) 300 Материалы длл элекгроллэгх приборов мхОм.м УО Вг.м 4К ВО м О,В Об м !ВО УО й)О О,г ВОО УВОО 24ОО 2!ОО 75ОО 72ОВ ИЮ 24ОО ВООО В Рис. 1336. Зависимости яркостной Т„, цветовой Т, температуры, спектральных коэффициентов излучения зкея и ерем на длинах волн 0,467 и 0,666 мкм, интегральных полусферического е и нормального е коэффициентов излучения тантала от истинной температуры О ! 2 5 мкэ! Рис. !3.17. Зависимость нормального моно- хроматического коэффициента излучения еь4 тантала от длины волны Х при различной температуре 1 — !200 К; 2 — 1800 К; 3 — 2400 К Рис. 13.13. Зависимость от температуры удельного сопротивления р, коэффициента теплопроводности х, удельной изобарической теплоемкости ср и относительного удлинения И/1, для тантала (1„— длина образца при 7=300 К) логрвфическом анализе рекомендуется ра- В основном тантал применяется в элекствор НР+141Н4Г.
тровакуумной промышленности для изготов- Применение. Способность предвари- пения анодов и сеток генераторных ламп, тельно общгаженного тантала погло4цать прямоканальных катодов сложной формы, газы в диапазоне температуры 600...1Ж10 'С кернов оксидно-ториевых катодов, нерасв сочетании с пластичностью, хорошей формо- пыляемых газопоглотителей, вспомогательных стойкостью и отсутствием хрупкости при высо- деталей электровакуумных приборов. ких температурах в вакууме, свойством легко Кроме того, из тантала изготовляют.
свариваться с вольфрамом и молибденом тигля для плавки в высокотемпературных делают этот металл весьма ценным для вакуумных печах, нспарители веществ в техизготовления деталей электровакуумных при- нике получения тонких пленок, тонкопленочборов. При рабочихтемпературах 600..1200 'С ные резисторы в интегральных схемах, электаитвв являегся не только конструкционным троды танталовых конденсаторов. материалом. но и поглстителем газов, которые Ниобий.
Общие сведения. Ниовыделяются другими деталями прибора. Од- бий — элемент пятой группы периодической неко ввиду высокой стоимости тантал ис- системы )). И. Менделеева, аналог тантала. пользуется преимущественно для ответствен- По содержанию в земной коре (2.10 4 4)4) ных изделий, работающих в напряженном тепловом режиме, нли в тех случаях, когда йд к качеству вакуума предъявляют очень высо- О кие требования.
Конструкционные металлы и сплавы 3!! йГгй ВВ7 лй!17 Яй 7! Физико-мехаипческие 41 92,91 93 8,58 кг м 2750 К 5!00 К .267 Дж.кг '.К 288 кДж.кг 8,0 МДж-кг 7,2 К . О,!3...0,15 мкОм.м 3,97 К 54 Вт.м ' К Атомный номер . Атомная масса . Изогоп . Плотность л.!О х Температура плавления . Температура кипения . Удельная теплоемкосгь . Удельная теплота плавления . Удельная теплота испарения . Температурный коэффициент линейного расширения ао!0 . Удельное сопротивление . Температурный коэффициент сопротивления аэ.10э . Коэффициент теплоороводносги .
Число Бринелля: отожжеиный нагартованиый Временное сопротивление разрыву: проволока неотожженная . жесть отожженная . жесть твердая . Относительное удлинение перед разрывом: отожженный неотожженный Модуль упругости . Работа выхода электроиоз . Постоянная Ричардсона, Х 10 Зависимость физических параметров от температуры показана на рис.
13.19...13.21. 75 200...300 650...900 МПа 350 МПа 700 МПа 30% 1% 87 ГПа 3,97 эВ 0,57 А.м - 'К является распространенным элементом. Тугоплавиий светло-серый металл, устойчивый на воздухе. Был открыт в 1844 г. Г. Раве как примесь тантала. Встречается в рудах совместно с танталом. Конечным продуктом переработки руд является очищенный оксифторниобат калия КаЫЬОРх НтО, иэ которого металлнчесиий ниобий извлекается в аиде зернистого порошка электролизом расплава. По другому способу металлический ниобий получают из его оксида ЫЬхОь восстановлением карбидом ЫЬС при нагревании в вакууме. Получение из порошка ииобия иепористого металла в виде штабнков, ленты и проволоки аналогично соответствующим операциям для тантала.
Ниобий в слитках в зависимости от степени чистоты выпускается марок Нб-1, Нб-2, Нб-3 с суммарным содержанием примесей ие более 0,16; 0,23; 0,44 %п соответственно. Диаметр слитков 100...!50 мм при длине 400...1400 мм. Для нужд злектровакуумной промышленности из плавленого ниобия изготовляют фольгу, ленту и полосы толщиной 0,01..10 мм, проволоку н прутки диаметром 0,5...!Я1 мм и бесшовные трубки наружным диаметром 6,3...50 мм при толщине стенок О,! ...2,0 мм. Рис.
13.18. Температурные зависимости физических параметров тантала ! — эффехтнаносгь тсрмсэлсктронной змнссан, А Вт ', 2 — плотность тона термоэлсхтронпой эмнссни, 1Ох Аги х; З--даэаенне насыщенного пара, Па; 4 — скорость испарения, хг-н х с Л вЂ” мощность, излучаемая единицей поверхности, 101х Вт.м" х По химическим свойствам ниобий является аналогом тантала, но проявляет большую активность. По отношению к механической обработке ниобий подобен танталу. П р и мене н и е.
Ниобий сравнительно свойства виобия дорогои металл и поэтому применяется только в ответственных злектровакуумных приборах !раза. 13) Материалы для элекгроннэгл приборов 312 600 500 40 50 Дхгат )!' Ср 200 !50 Рис. 13.19. Зависимосп от температуры удельного сопротивления р, коэффициента теплопроводности к, модуля упругости Ем удельной изобарнческой теплоемкости с, удельной излучаемой мощности р„нркосгной температуры Т„полусферического е и нормального е„интегральных коэффициентов излучения для ннобия уб' )О б ! 2 5 Рис. 13.20. Зависимость нормального моно- хроматического коэффициента излучения эт ниобия от длины волны Х при различной температуре 1 — 1600 К; У вЂ” 1800 К; 3 — 2000 К Рис. !3.2!.
Температурные зависимости для ииобия l — давления кэсышенного пара, Па; 2 — скорости испарения, кг и т.с ', д — плотности тока термаэхектроннай эмиссии, 1О'т А и применяются для изготовления сверхпроводяших магнитов, СВЧ резонаторов и волноводов, криотронов и т. д. Танталониобиевые галаны. Тантал н ниобий обладают близкими химическими свойствами и сопутствуют друг другу в рудым месторождениях, и их разделение является сложной и дорогостоящей операцией. Поэтому )генераторные лампы, рентгеновские.
трубки, высоковольтные кенотроны). Обладая высокой газопаглошаюшей способностью в диапазоне температуры 400...900 'С, ниобий применяется в качестве нераспыляемого геттера как в виде отдельных накалнваемых нитей или таблеток, так и в виде определенной конструктивной детали прибора (анод, экран, сетка). Благодаря малой работе выхода электронов, наименьшей среди тугоплавких металлов, н высокой пластичности ниобий используют иногда в качестве накалнваемого катода трубчатой формы в мощных генераторных лампах. Ниобий и ряд его соединений обладают сравнительно высокой температурой перехода в сверхпроводяшее состояние )чистый ниобий — 9 К, соединения — до 22 К) и поэтому Р кбш.м 2 Юб й,ап 0,20 400 0,25 Л)0 010 2бб Д))5 Ю !200 !ббб 2000 К (й 13.1) 7(онсгрукцианные металлы и сплавы З)З Физико-механические свойства никеля 28 58,7! 58; 60; 61; 62; 64 0,3517 нм 8,35 кг м 8,90 к ° 1727 К 3070 К 460 Дж.кг ' К 303 кДж.кг 7,2 Мдж - кг 13,3 К 0,0685 мкОм.
м 6,7 К 92,0 Вт.м '.К Удельная теплота испарения . Температурный коэффициент линейного расширения ам 10' У н оп в дель ое с рати ление (отожжениый образец) . Температурный коэффициент сопротивления (отожженный образец) ал.10' Коэффициент теплопроводности . часто вместо чистого тантала или ниобия применяют таиталониобиевые сплавы, получаемые из продуктов переработки танталониобиевых руд без разделения металлов. В результате спекания смеси порошков тантала и ниобия образуются их сплавы — твердые растворы. Наиболее широко применяются сплавы марок ТН-З, ТН-20.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
