Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Мая 2012 в 21:22, доклад
Электровакуумный прибор — устройство, предназначенное для генерации, усиления и преобразования электромагнитной энергии, в котором рабочее пространство освобождено от воздуха и защищено от окружающей атмосферы непроницаемой оболочкой.
К таким приборам относят как вакуумные электронные приборы, в которых поток электронов проходит в вакууме, так и газоразрядные электронные приборы, в которых поток электронов проходит в газе. Так же к электровакуумным приборам относятся и лампы накаливания.
Введение…………………………………………………………………………………………………3
Общие требования к металлам и сплавам для электровакуумных приборов
Вакуумная плотность металлов и сплавов……………………………………………………….3
Требования к химическому составу металлов и сплавов……………………………….4
Медь и ее сплавы……………………………………………………………………………………………………5
Медные сплавы повышенной прочности и проводимости…………………………….6
Сплавы МЦТ1,МЦТ2 и МЦТ3…………………………………………………………………6
Сплавы меди с присадками никеля и кремния (МНК)…… …………………..8
3.1.3 Сплавы меди с присадками железа (МЖ-3)………… ……………………………10
Сплавы меди с никелем…………………………………………………………………………………..11
Никель и его сплавы………………………………………………………………………………………………13
Сплавы для кернов оксидных катодов………………………………………………………………….14
Прецизионные сплавы для пайки с неорганическими диэлектриками………………14
Железо - никелевые, железо-никель-хромистые
и железо-никель-медные сплавы…………………………………………………………………...14
Железо-никелевые- кобальтовые сплавы……………………………………………………….16
Сплавы на основе тугоплавких металлов…………………………………………………………16
Вольфрам и его сплавы………………………………………………………………………...16
Сплавы молибдена………………………………………………………………………………..17
Сплавы ниобия………………………………………………………………………………………18
Сплавы тантала……………………………………………………………………………………….18
Сплавы рения………………………………………………………………………………………….18
Общие свойства тугоплавких металлов…………………………………………………19
Чистый никель — металл серебристо-белого цвета, блестящ, очень твёрд, но хорошо поддаётся ковке и хорошо полируется. Как и железо, никель притягивается магнитом. По свойствам никель — близкий аналог железа и кобальта. Никель тягуч — из него легко вытянуть тонкие проволоки, сопротивление которых разрыву не меньше железных (масса груза для разрыва проволоки сечением 1 мм2 равна 42 кг.).
Никель
устойчив на воздухе и в
воде, в некоторых кислотах, так
как на его поверхности
Атомная масса Плотность при 20°С, г/см3 Температура, °С: плавления кипения Скрытая теплота , кал/г: плавления испарения Удельное электросопротивление при 20°С, Ом . мм2/м Модуль нормальной упругости, кг/мм2 Временное сопротивление, кг,/мм2 : отожжённого деформированного Относительное удлинение, % отожжённого деформированного Твёрдость НВ никеля: отожжённого деформированного литого Теплопроводность при 0 – 100°С, кал/(см . сек . град) Коэффициент линейного расширения при 20 — 100°, 1/град Предел упругости никеля отожжённого, кг/мм2 Предел текучести никеля, кг/мм2: отожжённого деформированного Модуль сдвига, кг/мм2 Предел усталости никеля на базе 107 циклов, кг/мм2: отожжённого деформированного Ударная вязкость отожжённого никеля, кг . м/см2 |
58, 71 8, 9 1453 2140 73 1450 0, 068 20000 40-50 70-90 35-40 2-4 70-90 200 60-70 0,142 .0, 000013 8 12 70 7300 16,6 29 18 |
В сплавах никель
участвует главным образом в
сочетании с железом и
Большую
группу сплавов представляют
сплавы никеля на медной
Медноникелевый
сплав монель, содержащий 68 — 70% Ni
и 28 — 30% Cu, обладает очень высокой
коррозионной стойкостью в
6.1 Железо - никелевые, железо-никель-хромистые и железо-никель-медные сплавы
Коэффициенты расширения
некоторых марок сплавов при различной
температуре,в сравнение с некоторыми
стеклами приведены в таб.10
Сплав | Содержание, % | ||||||
С, не более | Si | Mn | Ni | Ti | S | P | |
Н-36
Н-46 Н-42 Н-52 |
0,05
0,05 0,03 0,03 |
≤0,03
≤0,30 ≤0,30 0,30 |
0,3-0,6
≤0,40 ≤0,30 0,3-0,6 |
35,0-37,0
45,5-46,5 41,5-43,0 51,5-52,5 |
-
- ≤0,10 - |
≤0,02
≤0,02 ≤0,02 ≤0,02 |
≤0,02
≤0,02 ≤0,02 ≤0,02 |
Указанные сплавы представляют собой гамма - твердые растворы, которые не испытывают превращения до температуры примерно 1400оС и охлаждения до температуры жидкого азота. Эти сплавы отличаются малым температурным коэффициентом расширения (в узком интервале температур), высоким удельным сопротивлением и малой теплопроводностью.
Сплав Н-36 упрочняется
только при холодной
Коэффициент температурного расширения железо – никелевых сплавов в зависимости от содержания никеля изменяется в широких пределах, приведенных в таб.11
Марка сплава | Коэффициент температурного расширения×107 в интервале температур | Точка кюри, оС | |
20-300ОС | 20-400оС | ||
Н-42
Н-45 Н-50 |
40-48
70-80 82-93 |
54-64
75-85 82-93 |
350
425 500 |
Исследования сплавов Fe-Ni показали, что чистые железо - никелевые сплавы мало пригодны для пайки со стеклом вследствие плохого сцепления их окислов с поверхностью металла.
Оксидная пленка, образующаяся при нагревание на поверхности железо - никелевых сплавов, состоит из смеси окислов Ni и Fe. Большое содержание окислов железа приводит к образованию неустойчивой рыхлой пленки, хорошо смачивающейся стеклом, но отличающейся слабым сцеплением металлом. Средством борьбы с этим явлением служат предварительные гальванические покрытия серебром, медью, и другими металлами. Кроме того, эти сплавы склонны к повышенному газоотделению при нагрев в вакууме, которое может быть уменьшено за счет предварительного отжига сплава в атмосфере влажного водорода.
Также эти сплавы
имеют недостаточную
Широкое применении нашли сплавы, химический состав которых показан в таб.12
Сплав | Содержание, % | ||||||
С | Si | Mn | Ni | Cr | Cu | Fe | |
Н48Х
Н47Х3 Н47ХБ |
≤0,05
≤0,05 ≤0,05 |
0,15-40
0,10-0,30 0,15-0,30 |
0,30-0,70
0,30-0,60 ≤0,40 |
48,0-49,4
46,0-48,0 46,0-48,0 |
0,7-1,0
3,0-4,0 4,5-6,0 |
0,15
- - |
-
остальное |
Сплав Н47ХБ широко применяется для изготовления проволочных спаев с мягкими стеклами С-87-1, С-89-2 и др. и в известной мере может заменить пластинит. Проволока из этого сплава обладает достаточной вязкостью.
Сплавы марок Н48Х и Н47Х3 применяются для пайки с термометрическим стеклом 16Ш и тончайшими пленками стекла «Лензос».
Введение меди в железо - никелевые сплавы способствует повышению температуры точек перегиба кривой термического расширения и расширению области низких к.т.р.
По своим пластическим свойствам Н47Д5 подобен ковару и обладает хорошей пластичностью, позволяющей изготавливать из него листы, ленту, проволоку, трубки, а также изделия сложного профиля.
При равных к.т.р.
в сплаве Н47Д5 в сравнение со сплавом
Н47ХБ наблюдается значительное понижение
удельного сопротивления
6.2 Железо-никелевые- кобальтовые сплавы.
Ковар — магнитный сплав, состоящий из кобальта (Co, 17 %) никеля (Ni, 29 %) и железа (Fe, остальное). Отечественная маркировка 29НК[1].
Магнитный сплав
на основе железа, содержит Co и Ni. Характеризуется
низким коэффициентом теплового
расширения [(4,5—5,2)×10−6 1/°C — в интервале
20—400 °C], близким к коэффициенту
теплового расширения стекла. Температура
плавления Ковар 1450 °C, удельное электрическое
сопротивление 0,5 мкОм·м, температура
Кюри 420 °C. Во влажной среде сплав
подвержен коррозии, требует защитных
покрытий. При впайке в стекло Ковар
образует прочное вакуумно-плотное
сцепление, что используется в электровакуумной
технике при изготовлении корпусов
и токовыводов различных ламп,
приборов. Предел прочности 65кг/мм^2 Теплопроводность
19 вт/м °С
Состав сплава в % от общей массы
Fe | Ni | Co | C | Si | Mn |
баланс | 29 % | 17 % | <0.01 % | 0.2 % | 0.3 % |
6.3 Сплавы на основе тугоплавких металлов
6.3.1 Вольфрам и его сплавы
Вольфрам имеет
самую высокую температуру
Вольфрам.
Рений используется
в сплавах с вольфрамом в концентрации
до 22 %, что позволяет повысить тугоплавкость
и устойчивость к коррозии. Торий
применяется в качестве легирующего
компонента вольфрама. Благодаря этому
повышается износостойкость материалов.
В порошковой металлургии компоненты
могут быть использованы для спекания
и последующего применения. Для получения
тяжёлых сплавов вольфрама
Вольфрам и его
сплавы по-прежнему используются там,
где присутствуют высокие температуры,
но нужна однако высокая твёрдость
и где высокой плотностью можно пренебречь.
Нити накаливания, состоящие из вольфрама,
находят свое применение в быту и в приборостроении.
Лампы более эффективно преобразовывают
электроэнергию в свет с повышением температуры.
В вольфрамовой газодуговой сварке оборудование
используется постоянно, без плавления
электрода. Высокая температура плавления
вольфрама позволяет ему быть использованным
при сварке без затрат. Высокая плотность
и твёрдость позволяют вольфраму быть
использованным в артиллерийских снарядах.
Его высокая температура плавления применяется
при строении ракетных сопел, примером
может служить ракета «Поларис». Иногда
он находит свое применение благодаря
своей плотности. Например, он находит
свое применение в производстве клюшек
для гольфа. В таких деталях применение
не ограничивается вольфрамом, так как
более дорогой осмий тоже может быть использован.
6.3.2 Сплавы молибдена
Широкое применение
находят сплавы молибдена. Наиболее
часто используемый сплав — титан-цирконий-
Молибден.
Молибден используется в ртутных герконовых реле, так как ртуть не формирует амальгамы с молибденом.
Молибден является
самым часто используемым тугоплавким
металлом. Наиболее важным является его
использование в качестве усилителя
сплавов стали. Применяется при
изготовлении трубопроводов вместе
с нержавеющей сталью. Высокая
температура плавления