Конструкционные материалы. Основные требования, предъявляемые к конструкционным материалам, страница 15

Оксиды многих металлов легко восстанавливаются алюминием, что позволяет широко использовать его в металлургии в качестве восстановителя при получении других металлов из их соединений.

Алюминий хорошо растворяется и в кислотах, и в щелочах. Широко используемый в электротехнике как металл с высокой электропроводностью, алюминий имеет ограниченное применение в производстве электровакуумных приборов.

Для специальных целей, в том числе и для электровакуумных приборов, выпускаются особые марки алюминия высокой чистоты: А999, А995, А99, А97, А95, содержащие соответственно 99,999; 99,995; 99,99; 99,97; 99,95% алюминия.

Алюминий высокой чистоты применяется для изготовления катодов некоторых газоразрядных приборов с низкой рабочей температурой. В этом случае используется стойкость алюминия при его бомбардировке положительными ионами. Из листового алюминия штампуются электростатические экраны (внешние) некоторых типов приемно-усилительных ламп, а также цоколя, не требующие пайки.

Алюминий (АД-1) и его сплавы часто используются для изготовления внутренних элементов пароструйных насосов, а также для уплотнителей в разборных соединениях.

В электроннолучевых приборах и слюдяных конденсаторах алюминий используется для получения токопроводящих пленок на поверхности стекла и слюды методом напыления в вакууме. На основе алюминия изготовляется ряд легких сплавов с повышенной механической прочностью, например силумин — сплав Al c Si.

Сплавы металлов тугоплавких и пониженной тугоплавкости.

Из этих сплавов наиболее широкое применение имеют никель – железо - молибденовые сплавы марок НИМ0-10 (Ni — 58…60 %, Мо — 19…20 %, остальное — Fе) и НИМО-25 (Ni — 67…69 %, Мо — 25…27 %, остальное — Fе).

Эти сплавы пластичны (имеют высокий модуль упругости), характеризуются высоким удельным электросопротивлением ρ и малой теплопроводностью (в 9 раз ниже, чем у Мо), повышенной химической стойкостью и сравнительно невысокой стоимостью.

По своей прочности и формоустойчивости при высоких температурах изделия из этих сплавов близки к молибдену. Ценные механические свойства обусловили применение этих сплавов преимущественно для изготовления сеток и траверс приборов. Однако следует иметь в виду, что малая теплопроводность сплавов создает затруднение в отводе теплоты от сеток.

НИМО-25 применяется для контактных пластин и соединителей катодов, так как он жаропрочен, имеет высокую температуру рекристаллизации и большую пластичность при знакопеременных изгибающих нагрузках, что обеспечивает большую надежность работы прибора.

Упругие элементы электровакуумных приборов изготавливаются из материалов, сочетающих механическую прочность с теплостойкостью, немагнитностью, коррозионной стойкостью и удовлетворительной штампуемостью. Такими свойства обладают нержавеющие сплавы марок 36НХТЮ и 36НХТЮМ, которые обычно применяются для пружин электровакуумных приборов. Химический состав сплавов: 36НХТЮ — Ni 36…37 %, Сr 11,5…13 %, Тi 5,7…3,2 %, А1 0,9…1,2 %; 36НХТЮМ — Ni 36…37 %, Сг 12,5…13,5 %, Тi 2,7…3,2 %, Аl 1…1,3 %, Мо 4…6 %.

Сплав марки 36НХТЮМ обладает более высокими упругими свойствами и большей прочностью при нагреве, чем сплав марки 36НХТЮ.

Сплавы для спаивания со стеклом. Электровакуумные приборы должны иметь надежные герметичные спаи металлических деталей со стеклянными. Для выполнения согласованных спаев (cогласованный спай — спай, у которого температурные коэффициенты расширения металла и стекла близки по значению) применяемые металлы и сплавы должны удовлетворять следующим важнейшим требованиям:

- температурный коэффициент расширения их должен соответствовать коэффициенту расширения стекла в интервале температур от -70 °С до температуры перехода стекла из пластического состояния в хрупкое;

- разница в коэффициентах расширения стекла и металла не должна превышать 10∙10^-7 К^-1;

- металл не должен иметь фазовых превращений в интервале температур от -60 °С до +1200 °С;

- при температурах пайки должна образовываться оксидная пленка, прочна уцепляющаяся с основным металлом и хорошо растворимая в стекле;