Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Полоса вольфрамовая ЭВИ-3: характеристики, сортамент и применение
Полоса вольфрамовая ЭВИ-3 — деформированный полуфабрикат из вольфрама технической чистоты, полученный методами порошковой металлургии с последующей горячей и холодной прокаткой. Марка ЭВИ расшифровывается как «электронно-вакуумный вольфрам», полученный методом вакуумной плавки или восстановления с контролируемым содержанием примесей. Цифра 3 указывает на регламентированную степень чистоты: суммарная массовая доля примесей не превышает 0,05 %, что обеспечивает стабильную работу в условиях высокого вакуума и ионного распыления.
Материал сохраняет объёмно-центрированную кубическую решётку с температурой плавления 3422 C и плотностью 19,25–19,3 г/см. Полоса поставляется в отожжённом или деформированном состоянии с регламентированной степенью нагартовки. Ключевое отличие от вольфрама марок ВЧ и ВТ — минимизированное содержание щелочных металлов (калия, натрия), которые в обычном вольфраме формируют газовые включения и провоцируют эрозию катода.
Сортамент и геометрические параметры
Полоса ЭВИ-3 выпускается толщиной от 0,05 до 6,0 мм, шириной от 10 до 200 мм и длиной от 100 до 1500 мм. Предельные отклонения по толщине для тонких сечений (до 0,5 мм) составляют 0,02 мм, для толстых (свыше 2 мм) — 0,1 мм. Кромки полосы обрабатываются шлифованием или фрезерованием; для электронно-лучевых систем предпочтительна полированная поверхность с шероховатостью Ra 0,8 мкм.
Прямолинейность полосы нормируется по стреле прогиба на длине 1000 мм и не превышает 3 мм для отожжённого состояния. Скручивание по продольной оси ограничивается 5 на метр. Внутренние напряжения снимаются вакуумным отжигом при 1200–1400 C в среде водорода или в вакууме не хуже 5 10 Па.
| Толщина, мм | Ширина, мм | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость HV |
|---|---|---|---|---|
| 0,1 | 20–60 | 1100–1400 | 2–5 | 400–450 |
| 0,5 | 40–120 | 900–1200 | 4–8 | 360–420 |
| 1,0 | 60–150 | 800–1050 | 6–12 | 340–400 |
| 2,0 | 80–200 | 700–950 | 8–15 | 320–380 |
| 4,0 | 100–200 | 650–850 | 10–18 | 300–360 |
Физико-механические свойства
Модуль упругости вольфрамовой полосы ЭВИ-3 составляет 390–410 ГПа, коэффициент Пуассона — 0,28. Температурный коэффициент линейного расширения в диапазоне 20–1000 C — 4,4–5,0 10 К. Теплопроводность при 20 C достигает 163–173 Вт/(мК), что определяет применение полосы в качестве теплоотводящих элементов в узлах с плотной компоновкой.
Удельное электрическое сопротивление при нормальных условиях — 5,5–5,9 10 Омм. При нагреве до 1500 C сопротивление возрастает в 4–5 раз. Работа выхода электрона для марки ЭВИ-3 составляет 4,52–4,55 эВ, что ниже, чем у лантанированного вольфрама, но обеспечивает стабильную эмиссию в форсированных режимах без образования дуговых пятен.
Пластичность полосы зависит от степени деформации и чистоты. Отожжённый вольфрам ЭВИ-3 допускает гибку на радиус не менее двух толщин при комнатной температуре. При нагреве выше 400 C пластичность возрастает, что позволяет проводить формообразование штамповкой без предварительного подогрева оснастки.
Области применения
Основное назначение полосы ЭВИ-3 — изготовление катодов, анодов и экранов для электронно-лучевых и ионно-плазменных установок. В установках магнетронного напыления полоса служит распыляемой мишенью для нанесения вольфрамовых покрытий на подложки из кремния, стекла и керамики. В термоэмиссионных преобразователях и рентгеновских трубках полоса выполняет функцию фокусирующего электрода и антикатодной подложки.
В высокотемпературных печах сопротивления полоса ЭВИ-3 применяется как нагревательный элемент при рабочей температуре до 2500 C в вакууме или инертной среде. В полупроводниковой промышленности полоса используется для изготовления держателей пластин, тиглей и экранов в установках эпитаксиального наращивания и ионной имплантации.
- Электронно-лучевые испарители и магнетронные распылительные системы
- Рентгеновские трубки и детекторы ионизирующего излучения
- Высокотемпературные вакуумные печи сопротивления
- Термоэмиссионные катоды и электроды газоразрядных приборов
- Оснастка для ионной имплантации и плазмохимического травления
- Теплоотводы и экраны в приборах СВЧ-электроники
Технологические особенности обработки
Механическая обработка полосы ЭВИ-3 ведётся твердосплавным инструментом с износостойким покрытием. Точение и фрезерование сопровождаются интенсивным теплообразованием, поэтому применяется обильное охлаждение или обработка в среде аргона. Электроэрозионная резка обеспечивает получение кромок без микротрещин при чистоте диэлектрика не ниже технической воды.
Сварка вольфрамовой полосы ЭВИ-3 выполняется в среде аргона или в вакууме. Для соединения с молибденом и медью применяется диффузионная сварка при 1400–1600 C и давлении 15–25 МПа. Пайка осуществляется припоями на основе меди и серебра с предварительным никелированием поверхности.
Хранение полосы предусматривает защиту от окисления: при температуре выше 400 C на воздухе вольфрам образует летучий триоксид WO, вызывающий испарение материала. Поэтому нагрев и эксплуатация проводятся в вакууме, водороде или инертных газах.
Вопросы и ответы
Чем вольфрам ЭВИ-3 отличается от марки ВЧ?
Марка ЭВИ-3 содержит меньше щелочных металлов и газовых примесей, что снижает эрозию катода и стабилизирует эмиссию в вакуумных приборах. ВЧ допускает большее содержание примесей и применяется в менее критичных узлах.
При какой температуре можно эксплуатировать полосу ЭВИ-3?
В вакууме или инертной среде — до 2500 C. На воздухе предельная рабочая температура ограничена 400 C из-за образования летучего триоксида вольфрама.
Возможна ли гибка полосы без подогрева?
Отожжённая полоса толщиной до 1 мм допускает гибку на радиус не менее двух толщин при комнатной температуре. Для больших толщин рекомендуется нагрев до 400–600 C.
Какой способ резки обеспечивает минимальные внутренние напряжения?
Электроэрозионная резка в дистиллированной воде даёт кромки без микротрещин и зон термического влияния. Лазерная резка не рекомендуется из-за окисления кромки.