Вольфрамовые пластины ГОСТ 25395-90 в Минске


Вольфрамовые пластины ГОСТ 25395-90: технические характеристики и применение

Вольфрамовые пластины по ГОСТ 25395-90 — это изделия из металлического вольфрама технической чистоты, изготовленные методами порошковой металлургии. Стандарт распространяется на пластины, получаемые спеканием и последующей механической обработкой, и устанавливает требования к химическому составу, размерам и физико-механическим свойствам. Основное применение — высокотемпературные узлы, где требуется сочетание тугоплавкости и низкого давления насыщенного пара.

Марки и химический состав

ГОСТ 25395-90 регламентирует пластины из вольфрама марок ВТ (технический) и ВЧ (чистый). Содержание основного элемента — не менее 99,90 % для ВТ и 99,95 % для ВЧ. Лимитируемые примеси: молибден, железо, никель, кремний, углерод, кислород. Суммарная массовая доля примесей не превышает 0,10 % для марки ВТ.

  • ВТ — технический вольфрам, сумма примесей 0,10 %
  • ВЧ — вольфрам повышенной чистоты, сумма примесей 0,05 %
  • Mo — не более 0,05 % (ВТ), не более 0,03 % (ВЧ)
  • Fe — не более 0,03 %
  • O — не более 0,005 %

Физико-механические свойства

Плотность спечённого вольфрама составляет 19,1–19,3 г/см. Температура плавления — 3410 C. Твёрдость по Виккерсу для пластин в состоянии поставки — 350–450 HV. Предел прочности при растяжении при 20 C — 550–750 МПа; при 1000 C снижается до 180–250 МПа. Модуль упругости — 390–410 ГПа. Коэффициент теплового расширения в диапазоне 20–1000 C — 4,5 10 К.

ПараметрМарка ВТМарка ВЧУсловия измеренияЕдиница
Плотность19,1–19,319,2–19,420 Cг/см
Твёрдость HV350–450380–480нагрузка 10 кгсHV
Предел прочности550–700600–75020 C, растяжениеМПа
Теплопроводность163–173165–17520 CВт/(мК)
Температура плавления34103410—C

Сортамент и допуски

Стандарт устанавливает толщину пластин от 0,5 до 20 мм, ширину от 50 до 300 мм, длину от 100 до 600 мм. Предельные отклонения по толщине — 0,1 мм для пластин до 5 мм и 0,5 мм для пластин свыше 10 мм. Плоскостность — не более 0,5 мм на 100 мм длины. Кромки обрабатываются механически, допускается скругление радиусом 0,5–1,0 мм.

Области применения

Вольфрамовые пластины ГОСТ 25395-90 применяются в качестве мишеней для магнетронного распыления в установках ионно-плазменного напыления, экранов и теплозащитных элементов в вакуумных печах сопротивления, электродов для контактной сварки, а также в качестве подложек в электронно-лучевых испарителях. В атомной энергетике используются как конструкционные элементы в зонах с высокой радиационной нагрузкой.

  • Мишени магнетронных распылительных систем
  • Тепловые экраны вакуумных печей (до 2500 C)
  • Электроды контактной сварки
  • Подложки электронно-лучевых испарителей
  • Элементы рентгеновских трубок

Условия эксплуатации

Рабочий диапазон температур — от –50 C до 2500 C в вакууме или инертной среде. При нагреве выше 400 C на воздухе вольфрам интенсивно окисляется с образованием летучего триоксида WO, поэтому эксплуатация допускается только в защитной атмосфере аргона, азота или водорода. Скорость испарения при 2000 C в вакууме — не более 10 г/(смс).

Вопросы и ответы

Какие марки вольфрама предусмотрены ГОСТ 25395-90?

Стандарт устанавливает две марки: ВТ (технический вольфрам с суммой примесей не более 0,10 %) и ВЧ (повышенной чистоты, сумма примесей не более 0,05 %).

Какова максимальная рабочая температура вольфрамовых пластин?

В вакууме или инертной среде — до 2500 C. На воздухе эксплуатация ограничена 400 C из-за интенсивного окисления с образованием летучего WO.

Какая толщина пластин поставляется по ГОСТ 25395-90?

Диапазон толщин — от 0,5 до 20 мм. Предельные отклонения: 0,1 мм для тонких пластин и 0,5 мм для пластин свыше 10 мм.

Применяются ли вольфрамовые пластины в микроэлектронике?

Да, они используются как мишени для магнетронного распыления при нанесении барьерных слоёв и плёнок в производстве интегральных схем.