Действие датчика основано на изменении удельного сопротивления при растяжении. Коэффициент тензочувствительности тезометрического элемента определяется как:
КР = (ΔR/R)/(Δl/l).
Основные материалы для изготовления: при низкой Т – мангонин;
при высокой Т – нихромы.
Имеют высокое удельное сопротивление, наибольшую предельно допустимую Тспая, высокий коэффициент термо-ЭДС. Основные материалы для термопар:
Копель: 44% - Ni, 54% - Cu.
Алюмель: 95% - Ni, ост – Al, Si, Mn.
Хромель: 90% - Ni, 10% - Cr.
Платина-родий: 90% - Pt, 10% - Rh.
Рабочие диапазоны температур для пар:
До 1600°С – платина-родий;
До 1000°С – хромель-алюмель;
До 600°С – железо-константан, железо-копель, хромель-копель;
До 350°С – медь-константан, медь-копель;
До 100 К – железо-золото.
Наиболее чувствительной при заданном изменении температуры является пара хромель-копель. Термопары могут работать только в окислительной среде. При длительной эксплуатации наблюдается постепенное изменение удельной термо-ЭДС, вследствие загрязнения примесями из окружающей атмосферы. Наибольшей точностью обладают платино-родиевые термопары, т.к. материал химически инертен и может быть получен с высокой степенью чистоты.
К ним относятся: W, Mj, Nf, Nb, Cr, V, Ti, Zr, Re. Материалы характеризуются Тплав > 1700°С и применяются в основном в электровакуумной технике. Химически устойчивы при низких температурах и химически активны при повышенных, должны эксплуатироваться в атмосфере инертных газов или в вакууме.
Методы получения:
1. порошковая металлургия;
2. плавка электронным или лазерным лучем;
3. зонная очистка (зонная плавка);
4. плазменная обработка.
Механическая обработка этих металлов идет при повышенных температурах. Они используются в качестве нагревателей, работающих в вакуумной среде, в том числе в качестве испарителей для вакуумного осаждения тонких пленок, т.к. даже при высокой температуре они создают малое давление насыщенного пара.
Тяжелый твердый металл серого цвета с Тпл = 3400°С. В природе существует в виде исходного сырья – вольфрамита (FeWO4 + MnWO4), а также шеелита (СаWO4). В результате обогащения вольфрамовой руды получают чистую трехокись WO3, из которой восстанавливают чистый вольфрам водородом при нагреве до 900°С.
Из вольфрама изготавливают проволоку с диаметром до 0,01мм, и прокатывают в листы. Особенность вольфрама - высокая внутрикристаллическая прочность при слабом сцеплении между зернами. При высокой температуре происходит рекристаллизация и укрупнение зерен до величины поперечного сечения проволоки. Кристаллиты могут скользить под действием собственной массы, вследствие чего существенно возрастает хрупкость. Для упрочнения вводят примесь Th2O3, которая затрудняет рекристаллизацию, образуя прослойки между зернами, затрудняет диффузию. Также могут вводиться добавки Ca, Si, Al, которые вызывают кристаллизацию в направлении оси проволоки и образование структуры с кристаллитами «внахлест». Это так называемый непровисающий вольфрам. Он используется в нитях ламп накаливания. Также из вольфрама изготавливают электроды, нагреватели, пружины в электронных лампах и рентгеновских трубках.
Марки ВА (с алюминием), ВТ (с торием), которые характеризуются улучшенными эмиссионными свойствами, используют в катодах электровакуумных ламп. У вольфрама наименьший αl среди чистых металлов, что позволяет использовать его в спаях с тугоплавкими стеклами.
По внешнему виду и обработке близок к вольфраму. Отличается повышенной пластичностью и химической активностью. Окисляется при Т = 600°С, с образованием MoO3, который испаряется при 700°С. Из молибдена изготавливают детали сложных конфигураций для работы при высоких температурах. Это электроды электронных ламп, рентгеновских трубок, вакуумноплотные термическисогласованные выводы в баллоны из тугоплавкого стекла. Используют марки МЧ – чистый, МК – с присадкой окиси кремния.
Получают из руды танталита (Fe(TaO3)2) методами порошковой металлургии. Этот металл склонен к поглощению газов, что повышает его хрупкость. Используют марки ТЧ – чистый, ТН – с примесью необия. Может поглощать (будучи предварительно дегазированным) газы в диапазоне температур 600 - 1200°С.
Тантал – важнейший материал электровакуумной техники. Из него изготавливают аноды и сетки генераторных ламп, катоды прямого и косвенного накала, испарители для тонких пленок различных веществ.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.