Справочник работника механического цеха - Каценеленбоген М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Тянутый, г/см3...................................19,2—19,35
119
Удельное электрическое сопротивление вольфрамовой проволоки быстро увеличивается с ростом температуры. Эта зависимость изображена на рис. 48.
Чтобы определить электрическое сопротивление R (в омах) вольфрамовой или молибденовой проволоки определенной длины и диаметра при данной температуре, следует умножить удельное электрическое сопротивление р из кривой (рис. 48) на длину L (в сантиметрах) и поделить на площадь поперечного сечения S (в квадратных сантимет-рах).
— iL s •
R
Диаметра см
Рис. 47. Предел прочности на растяжение проволоки и прутков из вольфрама.
Чистый вольфрам используется в качестве материала катодов во многих вакуумных электронных приборах (см. стр. 61, 69, 446).
Хотя уровень электродной эмиссии чистого вольфрама при данной температуре низок (высокая работа выхода), вольфрамовые поверхности эмиттеров имеют некоторые преимущества перед другими типами катодов:
1. Чистый вольфрамовый эмиттер не требует активации, кроме обычного обезгаживания.
2. На вольфрам меньше влияет присутствие газов и загрязнений, чем на другие эмиттеры (т. е. они труднее «отравляются»), поэтому вольфрамовый катод можно использовать в газонаполненных лампах и разборных вакуумных системах.
3. На вольфрам значительна меньше, чем на оксидные катоды, влияет механический удар и мало действует ионная бомбардировка.
4. Высокая чистота и исключительно низкое давление пара обезгаженного вольфрама делают его пригодным для применения в сверхвысоковакуумных системах.
5. Высокая точка плавления вольфрама делает возможной работу вольфрамового эмиттера в чистом вакууме при очень высоких температурах и таким образом позволяет получать максимальную эмиссию, на которую способен металл.
6. Вольфрам можно отжигать в водороде.
Нужно отметить также ряд недостатков, возникающих при использовании вольфрама в качестве эмиттера.
1. Поскольку вольфрам является самым тугоплавким из всех металлов, он с трудом поддается формовке и механической обработке.
2. Вольфрам в любой форме, за исключением тонкой проволоки или листа, с трудом сваривается точечной сваркой с вольфрамом, если при этом не применяются специальное оборудование и особые меры предосторожности; однако с другими металлами (кроме молибдена) сварные швы можно осуществить без особых затруднений. При произ-120
Температура, °С
Рис. 48. Зависимость удельного электрического сопротивления вольфрама и молибдена от температуры.
водстве электронных ламп вольфрамовую нить обычно подсоединяют к прессованным вводам посредством скручивания или зажимания, а не точечной сваркой, особенно в случае электронных ламп с высокой мощностью. В точках сварки образуется эвтектика, которая часто имеет более низкую точку плавления, чем каждый свариваемый металл в отдельности. Образование эвтектики может привести к преждевременному разрыву нити.
Химическая стойкость. Вольфрам достаточно устойчив к действию различных химических реагентов, как показано в табл. 23.
Таблица 23
Химическая стойкость вольфрама
Химическое вещество Темпе- ратура, °С Реакция Химическое вещество Темпе- ратура, •с Реакция
H2S04, разбавленная 20 Не идет Н2 Не идет
H2S04, разбавленная 100 Слабая 02 — Окисление
H2S04, концентриро- 20 Слабая начинается
ванная при 400° С
H2S04, концентриро- 110 Медленная N2 — Азотирова-
ванная ние начина-
НС1, концентрирован- 20 Не идет ется при
ная 2 300° С
НС1, концентрирован- 100 Слабая СО — Науглеро-
ная живание на-
HG1, разбавленная 110 Слабая чинается при
HN03, концентриро- 20 Слабая 1 400° С
ванная со2 — Науглеро-
HN03, 25%-ная 20 Слабая живание на-
HN03, концентриро- 100 Слабая чинается при
ванная 1 200° С
Царская водка 100 Умеренно Вода 20 Не идет
быстрая Перегретый водяной 700 Разрушает
HF 20 Слабая пар металл
HF 100 Слабая H2S 20 Не идет
HF+HNOa 20 Быстрая H2S 1 200 Обесцвечи-
Н3РО4, 10%-ная 20 Слабая вает металл
Н,Р04, 10%-ная 100 Слабая NH40H, раствор 20 Не идет
С1, сухой — Начинается NaOH, 10%-ная 100 Не идет
при 250° С NaOH, расплавленная — Быстрая
Вг, сухой — Начинается S, сухая — Разъедает
при 250° С металл при
I, сухой 800 Не идет красном
F, сухой 20 Разъедает калении
металл С — Науглеро-
Воздух 20 Не идет живание на-
Воздух — Окисление чинается при
начинается 1 200° С
при 400° С
Давление пара. Давление пара вольфрама очень низко: при 2 200°С оно составляет 4*10~8 мм. рт. ст. (5,3 * 10~6 н/м2), а при
2 500 °С 4 • 10-6 мм рт. ст. (5,3- 10-* н/м2) [Л. 1].
Некоторые свойства вольфрама в сравнении со свойствами меди, молибдена и никеля приводятся в табл. 24. Свойства меди приняты за эталонное значение, равное 100%. Общая характеристика свойств вольфрама приводится в табл. 25.
Высокая точка плавления вольфрама делает его универсальным материалом для изготовления испарителей. Металл, который надо испарить, например алюминий, в виде небольших кусков проволоки помещают на вольфрамовую нить, которую затем нагревают в вакууме до температуры начала испарения алюминия. Алюминий осаждается
