Присадка - окись - торий
Cтраница 1
Присадка окиси тория вводится в вольфрам марок ВТ-7, ВТ-10, ВТ-15 и ВТ-50 не только для повышения прочности и формоустойчивости, но и для создания активирующих пленок в проволоках, предназначенных для изготовления катодов. Слой атомов тория, образующийся на поверхности вольфрама в результате термообработки ( прокаливание в течение 2 - 3 мин при температуре 2200 - 2300 С), снижает работу выхода вольфрама, вследствие чего эмиссионные свойства торированного вольфрама выше. [1]
Присадка окиси тория в количестве более 2 % заметно снижает механические характеристики вольфрама. [2]
За счет присадки окиси тория значительно повышается эмиссионная способность электрода, снижается катодное падение напряжения, уменьшается температура конца электрода. [3]
Благодаря тому, что присадка окиси тория ( 0 5 - 1 0 %) не сказывается заметно на удельном сопротивлении и тепловом излучении вольфрама, при расчете можно пользоваться табличными данными р и ц для чистого вольфрама. [4]
Все работы с электродами из вольфрама с присадкой окиси тория, а также транспортировку и хранение их следует выполнять в соответствии с санитарными правилами работы с радиоактивными веществами. [5]
Процесс активирования вольфрамово-ториевого пленочного катода генераторных ламп состоит в том, что из присадки окиси тория ТЮ2 восстанавливается металлический торий, атомы которого диффундируют на поверхность вольфрама, образуя моноатомный слой, снижающий работу выхода катода. [6]
Указанным требованиям отвечает система, создаваемая на основе проволоки из вольфрама, содержащего присадку окиси тория ( ThO. Катод из такой проволоки помещается в атмосферу углеводорода ( бензин, пары нафталина или др.) и прокаливается при температуре около 1 600 К. Обычно карбидирование ведется до тех пор, пока слой карбида вольфрама не составит примерно 30 % от площади поперечного сечения проволоки. Более глубокое карбидирование опасно из-за возникновения повышенной хрупкости проволоки. [7]
Однако с подъемом температуры до 2200 только вольфрам с дисперсной фазой в виде ThOa ( 1 - 2 про -, цента) обладает более высокой прочностью. Присадки окиси тория к вольфраму замедляют его рекристаллизацию и создают блочную структуру с вытянутыми зернами. Окись тория улучшает эмиссионные характеристики вольфрама, что заметно при ее равномерном распределении в вольфрамовой - матрице в виде частиц по возможности меньшего размера. [8]
 |
А. Микроструктура прокатанной вольфрамовой ленты ( ЮОХ при различных режимах отжига. [9] |
Торированная вольфрамовая проволока, содержащая около 0 7 % ТЬСЬ, используется главным образом щля изготовления вакуумных ламп накаливания с прямой нитью. Количество присадки окиси тория ограничено тем, что из вольфрама с содержанием ThO2, превышающим 2 %, трудно изготавливать тонкие проволоки, а также невозможностью избежать испарения присадки во время сварки штабиков. [10]
На рис. 16 - 2 и 16 - 3 приведены зависимости предела прочности при растяжении Ор от рабочей температуры Т вольфрамовой проволоки диаметром 0 1 - 0 2 мм. Введение присадки окиси тория значительно увеличивает прочность при высоких температурах благодаря замедлению процесса рекристаллизации. [11]
 |
Образование двойного электрического слоя на поверхности пленочного катода. [12] |
В результате этого работа выхода электронов уменьшается. Наиболее распространенным пленочным катодом является торированный карбидирован-ный катод. Первоначально применялся торированный катод, представлявший собой систему, состоящую из пленки тория на чистом вольфраме. При величинах работы выхода у вольфрама - 4 5 эв и у тория - 3 4 эв у ториро-ванного катода работа выхода равна 2 6 эв. Однако в связи с тем, что торий относительно слабо держится на поверхности чистого вольфрама, вольфрам предварительно карбидируют, в результате чего на катоде образуется оболочка из карбида вольфрама. Сцепление атомов терия с карбидом вольфрама более прочно, чем с чистым вольфрамом. В качестве исходного материала для таких катодов используется вольфрам с присадкой окиси тория, которая при высокой температуре восстанавливается до чистого тория. Атомы тория диффундируют на поверхность катода, образуя одноатомную пленку. Этот процесс происходит не только при изготовлении катода, но и во время его работы - частично испаряющаяся пленка тория восполняется за счет диффузии тория из толщи металла. [13]
С и температурой кипения 5900 С, обладающий высокой тепло - и электропроводностью. Добавка к вольфраму окислов лантана, тория, тантала и иттрия снижает эффективный потенциал ионизации, в результате чего облегчается зажигание дуги; увеличивается устойчивость дугового разряда, повышается стойкость электрода, что позволяет значительно повысить плотность тока, так как при этом конец электрода не изменяет формы в процессе сварки. Электроды из чистого вольфрама обычно служат для сварки на переменном токе, а электроды с активирующими добавками - для сварки на переменном и постоянном токе прямой и обратной полярности. Цифры в марке электрода означают количество активирующей присадки в десятых долях процента. Изготовляют электроды диаметром 0 2 - 12 мм и длиной 75, 140 и 170 мм. Наилучшие сварочные характеристики имеют электроды с присадкой 3 % окиси иттрия. Итти-рованные электроды по сравнению с торированными и лантинированными дают возможность работать на токах относительно большой плотности при меньшем расходе вольфрама. Расход электродов из чистого вольфрама значительно больше, чем из вольфрама с активирующими присадками. Чтобы уменьшить расход электродов, инертный газ следует начать подавать до включения сварочного тока, а прекращать после выключения тока и охлаждения электрода до его потемнения. Расход электродов составляет 0 04 - 0 07 г на 1 м сварного шва. Для сварки на постоянном токе конец электрода следует затачивать на конус, а на переменном - в виде сферы. Длина заточки должна быть равна 2 - 3 диаметрам электрода. Работу с электродами с присадкой окиси тория, их транспортировку и хранение необходимо выполнять в соответствии с санитарными правилами работы с радиоактивными веществами. [14]
Страницы: 1