Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Вольфрамовая фольга ОВЧ: особо высокочистый металл для электронной техники
Фольга вольфрамовая ОВЧ — тонколистовой прокат из вольфрама особо высокой чистоты, содержание основного металла в котором доведено до уровня 99,99 % и выше. Категория ОВЧ регламентирует не только суммарную массовую долю примесей, но и лимиты по отдельным элементам-загрязнителям: щелочным и щёлочноземельным металлам, железу, никелю, меди, кремнию, углероду, кислороду и азоту. Именно остаточное содержание газообразующих примесей определяет поведение материала в вакуумных и высокотемпературных процессах.
Прокат получают методами порошковой металлургии с последующей прокаткой и промежуточными отжигами в вакууме или водороде. Толщина фольги лежит в диапазоне 0,02–0,5 мм, ширина — до 300 мм, длина определяется форматом поставки. Плотность материала — 19,25–19,3 г/см, что близко к теоретической для компактного вольфрама. Температура плавления — 3422 C, начало интенсивного испарения в вакууме — выше 2000 C.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Метод контроля | Условия применения | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Чистота по вольфраму | 99,99 % и выше | масс-спектрометрия | вакуум 10–10 Па | лимит по каждой примеси |
| Толщина | 0,02–0,5 мм | микрометрия | холодная прокатка | допуск 5 % |
| Плотность | 19,25–19,3 г/см | гидростатическое взвешивание | компактный металл | пористость не более 0,5 % |
| Предел прочности | 600–900 МПа | растяжение | 20 C | зависит от отжига |
| Относительное удлинение | 2–15 % | растяжение | после рекристаллизации | рост при отжиге |
| Рабочая температура | до 2000 C | испытания в вакууме | инертный газ, вакуум | окисление на воздухе |
Структура и физические свойства
Металл кристаллизуется в объёмно-центрированной кубической решётке с параметром 0,3165 нм. Температура перехода из хрупкого в пластичное состояние для особо чистого вольфрама снижается до 200–400 C против 700–900 C у технического металла. Это позволяет вести деформацию при умеренном нагреве и получать фольгу без расслоений и микротрещин. Теплопроводность — 173 Вт/(мК), температурный коэффициент линейного расширения — 4,510 К, модуль упругости — 410 ГПа.
Удельное электрическое сопротивление фольги ОВЧ — 5,510 Омм, что делает её пригодной для токоведущих элементов, работающих при нагреве. Работа выхода электрона — 4,54 эВ, что важно для эмиттерных узлов.
Области применения
- Эмиттеры и катодные узлы электронно-лучевых установок, растровых электронных микроскопов, рентгеновских трубок.
- Диафрагмы, коллиматоры и антирассеивающие экраны в источниках ионных пучков и масс-спектрометрах.
- Нагреватели высокотемпературных вакуумных печей сопротивления, работающих при 1600–2000 C.
- Мишенные узлы и подложки в магнетронном напылении тонких плёнок тугоплавких металлов.
- Токоподводы и токовводы в электровакуумных приборах, геттерные элементы газоразрядных ламп.
- Компоненты термоэмиссионных преобразователей и узлов, работающих в среде инертных газов.
Технологические особенности обработки
Резку фольги выполняют лазером, электроэрозионным или химическим травлением; механическая резка ножницами даёт кромку с надрывами. Сварку ведут в камерах с контролируемой атмосферой аргона или в вакууме, применяя точечный и шовный способы. Формовку проводят при нагреве до 400–600 C, чтобы избежать хрупкого разрушения. Отжиг для снятия наклёпа — в вакууме 10–10 Па или в сухом водороде при 1200–1600 C.
Хранение и транспортировка осуществляются в герметичной упаковке с инертным газом или в вакуумных пакетах: адсорбция влаги и кислорода на поверхности фольги ухудшает эмиссионные свойства и требует отжига перед монтажом.
Вопросы и ответы
Чем ОВЧ отличается от вольфрамовой фольги технической чистоты?
Категория ОВЧ ограничивает содержание каждой примеси на уровне 10–10 % и снижает температуру перехода в пластичное состояние до 200–400 C. Технический вольфрам содержит больше кислорода, углерода и щелочных металлов, что повышает хрупкость и ухудшает эмиссионные характеристики.
При какой температуре фольга ОВЧ сохраняет работоспособность в вакууме?
В вакууме 10 Па и глубже материал устойчиво работает до 2000 C. Выше этой температуры начинается заметное испарение и перенос металла на холодные поверхности, что ограничивает ресурс нагревателей и эмиттеров.
Можно ли эксплуатировать фольгу на воздухе?
На воздухе вольфрам окисляется уже при 400–500 C с образованием летучего триоксида. Применение на воздухе допускается только при кратковременном нагреве до 600 C либо при защите инертным газом.
Какой способ резки обеспечивает минимальную зону термического влияния?
Химическое травление в щелочных растворах даёт кромку без наклёпа и микротрещин. Лазерная резка в инертной среде оставляет узкую зону оплавления, требующую последующего отжига.