Фольга W-La10 в Минске


Фольга W-La10: лантансодержащая вольфрамовая фольга

Фольга W-La10 — тонколистовой прокат из вольфрама, легированного оксидом лантана (LaO) в количестве около 1 % по массе. Введение лантана переводит материал из класса чистого вольфрама в группу дисперсно-упрочнённых тугоплавких металлов: оксидные частицы тормозят рекристаллизацию и сохраняют мелкозернистую структуру при высокотемпературных нагревах. Именно это отличает W-La10 от фольги из технического вольфрама марок ВЧ, ВТ и определяет её применение в узлах, работающих в условиях длительной термической нагрузки.

Технические характеристики

Материал сохраняет работоспособность в вакууме и инертных средах при температурах до 2000 C и выше. Ключевое преимущество перед нелегированным вольфрамом — устойчивость к росту зерна: после отжига при 1600–1800 C структура остаётся равноосной, тогда как чистый вольфрам интенсивно рекристаллизуется. Лантан также снижает температуру перехода в хрупкое состояние и повышает стойкость к термоциклированию.

ПараметрЗначениеМетод контроляУсловияПримечание
Толщина0,05–0,5 мммикрометрия20 Cпо согласованию
Содержание LaO0,8–1,2 %химический анализпартияосновной легирующий компонент
Плотность19,1–19,3 г/смгидростатика20 Cниже чистого W
Предел прочности600–900 МПарастяжение20 Cзависит от степени деформации
Рабочая температурадо 2000 Cиспытания в вакуумевакуум 10 Пабез активного окисления
Ширина полосы50–300 ммлинейный замер20 Cрулон или мерный отрез

Технология получения

Фольгу W-La10 изготавливают методом порошковой металлургии: шихту на основе вольфрамового порошка с добавкой лантана прессуют, спекают и подвергают многопроходной горячей и холодной прокатке с промежуточными отжигами. Дисперсные частицы LaO распределяются по телу зерна и по границам, формируя барьер для миграции дислокаций. Готовый прокат поставляется в отожжённом или деформированном состоянии — выбор режима определяет сочетание прочности и пластичности.

Области применения

  • Эмиттеры и катоды электронно-лучевых пушек установок электронно-лучевой сварки и напыления.
  • Экраны и теплозащитные элементы вакуумных печей сопротивления и индукционных печей.
  • Детали ионных источников и ускорителей, работающие в условиях бомбардировки ионами.
  • Токовводы и нагреватели высокотемпературных вакуумных установок.
  • Мишени и подложки в процессах магнетронного распыления.
  • Компоненты рентгеновских трубок и газоразрядных приборов.

Обработка и сборка

Резку фольги выполняют лазером, электроэрозионным или химическим травлением; механическая резка кромки требует подогрева из-за склонности вольфрама к хрупкому разрушению при комнатной температуре. Соединение с другими деталями ведут диффузионной сваркой в вакууме или пайкой тугоплавкими припоями. Перед установкой в вакуумную систему поверхность обезжиривают и отжигают для удаления адсорбированных газов и оксидных плёнок.

Вопросы и ответы

Чем фольга W-La10 отличается от фольги из чистого вольфрама?

Дисперсные частицы LaO подавляют рекристаллизацию, поэтому W-La10 сохраняет мелкозернистую структуру и механические свойства после длительных нагревов до 1800–2000 C, тогда как чистый вольфрам теряет прочность и охрупчивается.

В каких средах допустима эксплуатация фольги W-La10?

Материал работоспособен в вакууме, аргоне, гелии и водороде. В присутствии кислорода при температурах выше 400 C начинается интенсивное окисление, поэтому в воздушной среде изделие применяют только с защитными покрытиями или при ограниченном нагреве.

Какой минимальной толщины поставляется фольга W-La10?

Стандартный сортамент начинается от 0,05 мм. Более тонкие образцы (до 0,02 мм) изготавливают по отдельному заказу, поскольку дальнейшее утонение повышает риск разрывов при прокатке и требует специальной оснастки.

Как хранить и транспортировать фольгу W-La10?

Рулоны и отрезки хранят в сухих помещениях при относительной влажности не выше 60 %, в герметичной упаковке с влагопоглотителем. Фольгу оберегают от изгибов и ударов: вольфрам при комнатной температуре хрупок, и механические повреждения кромки снижают выход годного при раскрое.