Cтраница 4
В предшествующем пункте мы видели, что для частиц, вылетающих из узлов решетки, направления вдоль кристаллографических осей и плоскостей являются закрытыми. Поэтому, если узлы монокристалла в результате ядерных процессов ( а-распад, упругое и неупругое рассеяние протонов) станут излучателями частиц, то в направлениях осей и плоскостей должны наблюдаться своеобразные тени. Это явление было предсказано и обнаружено А. Ф. Туликовым ( 1965) и названо им эффектом теней. На рис. 8.16 приведена система теней, которая создана на фотопластинке протонами, упруго рассеянными в монокристалле вольфрама. Пятно в центре представляет собой тень от цепочек, выстроенных вдоль этой оси. Остальные точечные тени образованы цепочками других направлений. Наконец, темные линии представляют собой тени от кристаллических плоскостей. [46]
После ковки заготовок и последующего волочения через алмазные волоки получают вольфрамовую проволоку диаметром до 15 мм. Этот диаметр в дальнейшем уменьшают, пользуясь травлением, до 5 мкм. Вольфрамовую проволоку широко применяют в электронных приборах. Монокристаллы тугоплавких металлов большой чистоты получают в результате особой плавки. Монокристаллы вольфрама массой более 10 кг обладают высокой пластичностью, вплоть до гелиевых температур ( - 200 С), и могут обрабатываться в холодном состоянии. Тугоплавкие металлы обладают высокой коррозионной стойкостью в среде сильных кислот, расплавленных щелочных металлов. Изделия из сплава ниобия и тантала в среде сильных кислот ( азотной, серной и др.) эксплуатируют 2 - 3 года, а из коррозионно-стойкой стали - 2 - 3 мес. [47]
После ковки штабн-ков и последующего волочения через алмазные волоки получают вольфрамовую проволоку диаметром до 15 цы. Этот диаметр в дальнейшем уменьшают, пользуясь травлением до 5 мм. Вольфрамовую проволоку широко применяют в электронных приборах. Монокристаллы тугоплавких металлов большой чистоты получают в результате особой плавки. Монокристаллы вольфрама массой более 10 кг обладают высокой пластичностью, вплоть до гелиевых температур ( - 167 8 С), и могут обрабатываться в холодном состоянии. Тугоплавкие металлы обладают высокой коррозионной стойкостью в среде сильных кислот, расплавленных щелочных металлах. Изделия из сплава ниобия и тантала в среде сильных - кислот ( азотной, серной и др.) эксплуатируют 2 - 3 года, а из коррозионно-стойкой стали - 2 - 3 мес. [48]
Наличие легко ионизирующихся добавок ( лантанированный и то-рированный вольфрам) снижает уровень температуры катода и растягивает во времени отмеченный выше характер структурных изменений вольфрама. По мере выхода этих присадок образуются крупные зерна вольфрама с направлением 100 по вектору тока. Данный характер изменения структуры является общим для вольфрамовых катодов, не зависит от исходной структуры, наличия легкоионизованных присадок, пористости материала. Наиболее стабильным в условиях катода является обезгаженный монокристалл вольфрама с направлением 100 по вектору тока. На катодах из монокристаллов вольфрама с направлениями ( 100) и ( ПО) по оси поверхность под привязкой оплавляется. На монокристалле с направлением ( 111) происходит рост усов, размер которых может достигать 1 - 3 мм. [49]
Наличие легко ионизирующихся добавок ( лантанированный и то-рированный вольфрам) снижает уровень температуры катода и растягивает во времени отмеченный выше характер структурных изменений вольфрама. По мере выхода этих присадок образуются крупные зерна вольфрама с направлением 100 по вектору тока. Данный характер изменения структуры является общим для вольфрамовых катодов, не зависит от исходной структуры, наличия легкоионизованных присадок, пористости материала. Наиболее стабильным в условиях катода является обезгаженный монокристалл вольфрама с направлением ( 100) по вектору тока. На катодах из монокристаллов вольфрама с направлениями ( 100) и 110 по оси поверхность под привязкой оплавляется. На монокристалле с направлением ( 111) происходит рост усов, размер которых может достигать 1 - т - 3 мм. [50]
Практически все вещества в виде физически совершенных монокристаллов демонстрируют неожиданные, непривычные свойства. Тугоплавкие металлы в этом смысле - не исключение, и металловеды издавна стремились получить в виде монокристаллов и молибден, и рений, и вольфрам. Первые такие кристаллы были получены методом электронно-лучевой зонной плавки, о котором подробно рассказано в статье Германий. Лишь в начале 70 - х годов в Институте металлургии Академии наук СССР методом плазменно-дугового нагрева были выращены крупные, весом до 10 кг, монокристаллы вольфрама. Интересно, что монокристаллический вольфрам, в отличие от обычного, вполне технологичен. Он настолько пластичен, что его можно ковать и прокатывать без нагрева. [51]
Из кованых прутков путем протяжки получают проволоку, на бесцентровых шлифовальных станках изготовляют стержни и, наконец, из проволоки путем горячей прокатки получают ленту. В настоящее время возможно получение вольфрамовой ленты шириной до 50 мм, а также листов размером до 380 X150 X ХОД25 мм и 500X120X0 625 мм. Вольфрамовые пластины размером 25X5X0 15 см используются в камерах отклонения циклотронов в качестве перегородок. Изготовляются также полосы длиной до 45 см при ширине 5 см и толщине 0 25 см. Края таких толстых полос сошлифовываются до нужных размеров. Этим методом изготовляют небольшие цельнотянутые трубки из вольфрама, молибдена, углерода, платины, титана, циркония, гафния и ряда других металлов. Вольфрам может быть осажден из паров WC16 при 2 000 С на молибденовый сердечник. Скорость такого осаждения составляет 5 - 25 мкг / мин, и взаимной диффузии обоих металлов практически не наблюдается. Затем молибденовый сердечник растворяют в смеси 85 % HNO3 и 15 % концентрированной H2SO4 при 90 С. Удельный вес вольфрамовых тгрубок составляет примерно 19 22 г / см3, причем трубки получаются вакуумноплотны-ми. Таким путем могут быть изготовлены трубки диаметром от 1 мм при длине 3 см и толщине стенок 0 1 мм до 12 мм при длине 35 см и толщине стенок 1 мм. Очень тонкие трубки могут быть изготовлены осаждением вольфрама из смеси WCle и Н2 на медный сердечник с последующим выплавлением меди. Перед удалением сердечника такие трубки могут быть протянуты до малых диаметров. Аналогично монокристаллы вольфрама могут быть также изготовлены путем осаждения на монокристалл молибдена. [52]