шпаргалка

Особенности работы тугоплавких Ме при высоких Т.

[ Назад ]

Окисляемость:

W: начинает окислятся на воздухе по 400С, быстро окисляется свыше 500С. Основной оксид WO3 при Е выше 800С – возгоняется (летучее соединение) ШО3 при Т 1470С начинает плавится.

М: начинает окислятся с 250 С , после 600С очень быстро. МоО3 текже летуч, его Тпл=700С.

Вывод: оксиды Ш и Мо не явл защитными.

Та: до 600С окисляется слабо, свыше 600С образуется Та2О5 значительно медленнее чем у Ш и Мо, но несовершенно недостаточно для горячей обработки на воздухе. Окисление идет до 1500С , далее разгонка.

Вывод: горячая обработка и эксплуатация этих Ме должна производиться в защитнчх атмосферах. Для Ш, Мо – это Н(водород), Для Та, Мо, Ш – инертные газы , типа аргона.

Вывод2: объемные детали из этих Ме, перед установкой в приборы необходимо чательно очищать от оксидов на поверх (хим обработка, травление), иначе при работе прибора, оксиды испарятся и осядут на внутрен стенках оболочки.

Испаряемость и электрон эмиссия.

Для повышения эмиссии нузно повысить Т, но срок службы уменьшится.

Нити накаливания выходят из строя прежде всего из-за испарения Ме в вакууме.

По ГОСТ-ам срок службы Ш-нагревателя определен временем испарения 10% первоначальной массы, далее на нити возникает «горячее место!, приводящее к его повышенному испарению и выгоранию.

R=l/s

Скорость испарения зависит экспоненциально для Ш: lgm(г/см2*с)=7.814-4.188*104/T (в К)

Медленнее всего испаряется Ш, далее Та, быстрее всех Мо (в 350 раз быстрее Ш) У Та лечшие эмиссионные свойства.

Эмиссия растет с температурой согласно уравнению Ричмонда –Дешмана

Je(плотность тока эмиссии) = AT2exp(-eφ/kT)

Выбор температуры работы нитей накаливания должен быть скомпенсированным с точки зрения испарения и эмиссии.

Эмиссию можно увел за счет уменьшения φ, с этой целью в Ш добавляют ThO2 (окись тория) (терированный Ш), или делают сложные катоды, сост из подогревателя и терна, покрываемого веществом с низкой работой выхода.

Оксидный катод косвенного накала

Схема:



1-подогреватель( Ш-биспераль с алундовой изоляцией Al2O3)

2- керн (Ni)

3- эмиссионное покрытие

Во время тренировки такого катода (например ВаО восстанавливается до металлического Ва) работа выхода такого покрытия при работе выхода φ такого покрытия при рабочих темпер (700-800С) гдето 1,6-1,8эВ.

Вольфрамовый катод 2500С такаяже эмиссия.

Применяются также эмиссионные покрытия из гексоборидов щелочноземельных Ме, редкоземельного Ме.

Особенности изготовления вольфрамовой проволоки.

На работувольфрам нагрев отрицательно влияют рекристализац процессы (увеличение зерна) (Тпл вольфр=3400С) 1000С+-100-150С- рекристализацион температура вольфрама.

1.Наклепаный Ме – мелкое зерно

2.Собирательная рекристаллизация

3.Рост зерна до размера диаметра



При высоких Т выраш крупные кристаллы получают возможность скользить по границам

Зерен и провисать под действием своего веса , следствие сдвиг фрагментов проволоки, разрушение (вибрация, неточные работы приборов). Провисание проволоки – явление крайне опасное, с ним борются. Прим:

1)присадки CaO, SiO2, Al2O3,ThO2 (1-2%) сдерживают рост зерна. ThO2 образует прослойки зерен затрудняют диффузию. Рабочая темп таких элементов 2500С.

2) Получение монокристалл проволоки. Очень мелкий порошок. Зерно меньше чем 0,5мкм + 1-2% ThO2 + органич связка, выдавливается через алмазные фильера (волоки). Темп около 2000С. Нить тянут через водород, скорость 2м/час. Монокристалич отрезки этой проволоки имеют конечную длину (250мм)

Такая проволока пригодна для нитей накалив миниатюрных приборов (ренген лампы)

3)Проволока не провисающая при Т>2500С

Еще в ШО3 делают добавки СаО, SiO2, Al2O3

После спекания штабика и получен проволоки путем волочения проводят рекристаллизацию при Т=2500С в течении нескольких минут. В проволоке получается пучек длинных, взаимосв, взаимопересек кристаллов, зацепляющихся по большой плоскости соприкосновения.

Са, Si, Al – способствует рекристаллизации вдоль оси: такой проволоке на данное время нет замены.



Применение W, Мо, Та:

W: нити накалив, катоды, сетки тяжелонагруженных ЭВП, крючки, пружина, аноды ренген трубок, нагреватели вакуумных печей до 2500С!! Герметичные спаи со стеклами, технологич тара для высоко темпера-ой обработки, грузики в кассетах для получения некоторых п-н переходов

Мо: сетки ЭВП, крючки держатели, аноды, вводы- выводы через стеклоизоляторы, нагреватели вакуум печей до 1600С, компонент молибдено-марганцевых паст, маталлизация керамики. Проволока лента в производстве кремния, лента стартового нагрева для вырашивания монокристаллов методами вместительной зонной плавки, компенсаторы (посадка кремневого чипа на кристалло держатели, пленочные резисторы в интегральных микросхемах, пленки фотолитографии.

Та: нити накаливания – первый металл. Нити накаливания ламп для транспорта ( сопротивление вибрации). Аноды, сетки, экраны. Нагреваемые детали из тантала в вакуумных приборов хороших геттеров (газопоглатитель). Нераспыляемые геттеры. Парашек тантала наносят на поверхности анода (повышение излучательной способности) При гелевых температурах (-195С) является сверхпроводниковым (криотроника, элементы памяти). Высоконагревные малогабаритные конденсаторы, интегральные микросхемы (фольга, микропленка).

Примечание: не применяется в вакуумных печах из-за геттернных свойств (охрупчивается)



КАТЕГОРИИ:

Network | английский | архитектура эвм | астрономия | аудит | биология | вычислительная математика | география | Гражданское право | демография | дискретная математика | законодательство | история | квантовая физика | компиляторы | КСЕ - Концепция современного естествознания | культурология | линейная алгебра | литература | математическая статистика | математический анализ | Международный стандарт финансовой отчетности МСФО | менеджмент | метрология | механика | немецкий | неорганическая химия | ОБЖ | общая физика | операционные системы | оптимизация в сапр | органическая химия | педагогика | политология | правоведение | прочие дисциплины | психология (методы) | радиоэлектроника | религия | русский | сертификация | сопромат | социология | теория вероятностей | управление в технических системах | физкультура | философия | фотография | французский | школьная математика | экология | экономика | экономика (словарь) | язык Assembler | язык Basic, VB | язык Pascal | язык Си, Си++ |