Производство электровакуумных приборов неизбежно связано с нагревом их деталей и узлов в среде водорода или в других восстановительных средах, поэтому для их изготовления могут применяться только специальные марки меди: М0б — медь бескислородной плавки, МВ —- медь вакуумной плавки. Содержание кислорода в меди строго регламентировано и не должно превышать 0,001%. При большем содержании кислорода медь при нагревании в среде водорода подвергается «водородной болезни», механизм образования которой сводится к следующему. Кислород в меди содержится в виде оксида — Сu2О, который при нагревании в среде водорода восстанавливается по реакции: Сu2О + Н2 = Н2O + 2Сu. Образующийся в результате реакции водяной пар из-за малой скорости диффузий создает в локальных участках меди давление порядка 108…109 Па, под действием которого образуются микроскопические трещины. В результате медь становится хрупкoй и теряет присущую ей вакуумную плотность. Таким образом, количество содержащегося кислорода в меди является важнейшим критерием пригодности ее для изготовления деталей электровакуумных приборов. Определяют содержание кислорода в меди и чувствительность ее к «водородной болезни» испытанием на перегиб после отжига в водороде и металлографическим методом.
Физические свойства меди приведены в табл. 6. Медь имеет сравнительно низкую температуру плавления, высокие давление насыщенных паров и скорость испарения, что не дает возможности применять для медных деталей рабочую температуру выше 500…550 °С. Высокая вакуумная плотность обусловила широкое применение ее для изготовления тонкостенных баллонов генераторных ламп. Высокая теплопроводность меди дает хороший отвод теплоты от деталей ламп.
Из всех металлов только серебро по своей электропроводности превосходит медь. Высокая электропроводность меди позволяет использовать ее как один из основных металлов для изготовления токонесущих деталей электровакуумных приборов. Коэффициент термического расширения меди высокий.
Механические свойства меди даны в табл. 7. Это ковкий, тягучий металл, отлично поддающийся обработке давлением в горячем и холодном состояниях. При обработке давлением возрастает прочность меди. Повышение температуры влечет за собой резкое снижение её прочности. Малый предел ползучести обусловливает недостаточную формоустойчивость медных деталей при длительных термических нагрузках. Механические свойства меди в большой степени зависят от содержания в ней примесей, из которых; наиболее вредными являются примеси Рb, Ве и другие, образующие с медью легкоплавкие эвтектики. Примеси серы и кислорода также вредны, так как они с медью образуют хрупкие соединения Сu2О и СиS.
Недостатками меди как конструкционного материала являются: малая механическая прочность и твердость после термической обработки, большой коэффициент термического расширения, малая стойкость против электронной бомбардировки.
Химические свойства. Медь мало активна при обычной комнатной температуре. Во влажном воздухе покрывается зеленоватым рыхлым слоем основного окисла меди. При 200 °С и выше покрывается черным рыхлым слоем оксида меди (II) СuО, а при 700 °С на поверхности металла появляется тонкая плотная и прочная пленка оксида меди (I) Сu2О красного цвета (в круглых скобках показана валентность меди).
Растворимость водорода, в меди колеблется в зависимости от температуры в пределах от 0,06 см3 при 400 °С до 6,3 см3 при 1100 °С на 100 г металла. СО2, СО, N2 в меди не растворяются. Медь хорошо растворяется в азотной кислоте и в ее смеси с серной, в кислом растворе хромового ангидрида Сr2O3 или хромпика К2Сr2О7. Эти вещества и применяются для травления медных деталей. Щелочи слабо растворяют медь. С ртутью медь образует амальгамы и становится хрупкой.
Применение меди. Трубы из меди марок М0б и МВ используются для изготовления анодов мощных генераторных ламп, анодных блоков магнетронов, выводов энергии приборов СВЧ и некоторых типов волноводов. Проволочная медь применяется главным образом для внешней части выводов, соединяемых со штырьками приборов. В некоторых типах электронных ламп для изготовления траверс сеток используются проволочная медь с присадками марганца и хрома, которые повышают жесткость основного металла. Медные аноды из меди марки М1 в виде листов и пластин применяются для электролитических ванн меднения.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.