Лист вольфрамовый СВИ-1 в Минске

Лист вольфрамовый СВИ-1: характеристики и применение

Лист вольфрамовый СВИ-1 — это полуфабрикат из спеченного вольфрама, полученный методом порошковой металлургии с последующей пластической деформацией. Марка СВИ-1 расшифровывается как «спеченный вольфрам, исследовательский, первый вариант» и относится к категории вольфрамовых сплавов без легирующих добавок, предназначенных для работы в условиях высоких температур и агрессивных сред.

В отличие от листового вольфрама марки ВА (с добавками алюминия и кремния) или ВМ (с молибденом), материал СВИ-1 отличается минимальным содержанием примесей — суммарная доля оксидов и металлических включений не превышает 0,05%. Это обеспечивает стабильность физико-механических свойств по всей площади листа и предсказуемое поведение материала при термоциклировании.

Технология производства и структура

Листы вольфрамовые СВИ-1 изготавливаются по следующей технологической цепочке: прессование заготовок из порошка вольфрама чистотою не менее 99,95%, спекание при температуре 2800–3000 C в атмосфере водорода, затем горячая прокатка при 1300–1500 C с промежуточными отжигами. Финальная обработка включает холодную прокатку для достижения требуемой толщины и снятия остаточных напряжений.

Микроструктура материала — полиэдрические зерна вольфрама с размером 10–30 мкм, без выраженной текстуры в состоянии поставки. Плотность листов достигает 19,2–19,3 г/см, что составляет 99,5–99,8% от теоретической плотности вольфрама. Открытая пористость отсутствует, что исключает газовыделение при нагреве в вакууме.

Физико-механические параметры

Ключевая особенность листов вольфрамовых СВИ-1 — сочетание высокой температуры плавления (3410 C) с низким давлением паров при нагреве. Материал сохраняет механическую прочность до температур 1800–2000 C, однако при температурах выше 1200 C склонен к окислению, поэтому требует защитной атмосферы или вакуума.

Температурный коэффициент линейного расширения в диапазоне 20–1000 C составляет 4,4–4,6 10 К, теплопроводность при 20 C — 170–175 Вт/(мК). Удельное электросопротивление при комнатной температуре — 5,3 10 Омм.

Сортамент и геометрические параметры

Листы вольфрамовые СВИ-1 поставляются в диапазоне толщин от 0,1 до 10 мм. Наиболее востребованные типоразмеры:

• листы толщиной 0,1–0,5 мм — для рентгеновских экранов и мишеней;
• листы толщиной 0,5–2,0 мм — для нагревателей и теплоотражающих экранов;
• листы толщиной 2,0–5,0 мм — для контейнеров и тиглей;
• листы толщиной 5,0–10,0 мм — для мишеней распыления и электродов.

Стандартные размеры листа — 100 100 мм, 150 150 мм, 200 200 мм, а также полосы шириной до 300 мм и длиной до 600 мм. Допуск по толщине для листов до 1 мм — 0,05 мм, для листов свыше 1 мм — 0,1 мм. Плоскостность — не более 2 мм на 100 мм длины. Кромки листов не имеют заусенцев и расслоений.

Применение в промышленности

Листы вольфрамовые СВИ-1 востребованы в отраслях, где требуется работа материала при температурах свыше 1500 C в вакууме или инертной среде:

• вакуумная металлургия — нагреватели сопротивления, теплоотражающие экраны, контейнеры для спекания тугоплавких соединений;
• производство сапфиров — тигли и тепловые узлы установок выращивания монокристаллов методом Киропулоса;
• рентгеновская техника — мишени рентгеновских трубок, коллиматорные пластины;
• тонкопленочные технологии — мишени для магнетронного распыления в производстве полупроводниковых приборов;
• электронная промышленность — подложки для мощных СВЧ-транзисторов и диодных сборок;
• атомная энергетика — экранирующие элементы и контейнеры для транспортировки радиоактивных изотопов.

В установках эпитаксиального роста и молекулярно-лучевой эпитаксии листы СВИ-1 применяются в качестве нагревательных элементов и держателей подложек благодаря низкому давлению паров при температурах до 2000 C, что исключает загрязнение растущих слоев.

Особенности обработки и эксплуатации

Листы вольфрамовые СВИ-1 при комнатной температуре обладают низкой пластичностью и склонны к растрескиванию при изгибе. Раскрой и формовку выполняют при подогреве до 300–500 C. Сварку проводят в среде аргона или в вакууме электронным лучом; соединение с другими тугоплавкими металлами — через промежуточные слои никеля или палладия.

При нагреве на воздухе свыше 400 C начинается окисление с образованием летучего WO, поэтому эксплуатация листов СВИ-1 допускается только в вакууме не хуже 10 Па, в атмосфере водорода или инертных газов. При температуре выше 2000 C в вакууме наблюдается интенсивная рекристаллизация, приводящая к охрупчиванию — необходимо ограничивать время работы в этом диапазоне.

Вопросы и ответы