Конструкционные материалы. Основные требования, предъявляемые к конструкционным материалам, страница 19

Большое применение находят тонкодисперсные порошки этих металлов (а также их гидридов), которые являются основными материалами покрытий анодов и сеток генераторных ламп различного типа. Эти покрытия приобретают достаточную механическую прочность в результате спекания их с основным материалом анода или сетки. Такие покрытия обладают значительной излучательной способностью, что необходимо для отвода теплоты с анода и сеток, а также обладают свойством хороших газопоглотителей.

Благородные металлы и ртуть

К благородным металлам относятся наиболее химически стойкие металлы — золото, серебро, платина и др. Основные физические свойства некоторых благородных металлов приведены в табл. 11.

Таблица 11

Основные физические свойства некоторых благородных металлов

Примечание: В скобках указана температура (°С), при которой получено данное значение.

Платина. Относительно высокую температуру плавления и малую скорость испарения имеет платина. Она обладает благоприятными для обработки механическими свойствами и является одним из наиболее пластических металлов: хорошо прокатывается, протягивается и штампуется. Предел прочности при растяжении и твердость чистой платины невелики; например, σр = (18…20)∙107 Па (у отожженной). Прочность платины можно повысить добавлением других металлов платиновой группы (в особенности иридия). По отношению к большинству кислот, за исключением горячей царской водки, платина очень устойчива.

Платана и ее сплавы используются в вакуумной технике главным образом в тех случаях, когда важна химическая устойчивость против кислорода и соединений, содержащих его, при высоких температурах. Благодаря своему коэффициенту расширения она способна спаиваться с легкоплавким стеклом. Вследствие дороговизны и дефицитности платина в настоящее время заменена другими металлами и сплавами, но продолжает сохранять свое значение для научно-исследовательских работ при изготовлении отдельных деталей в специальных приборах немассового производства. Платина обладает высокой работой выхода и растворяет торий, поэтому она не «активируется» в результате напыления тория на ее поверхность подобно другим металлам (Мо). Платину в последнее время используют как материал для сеток, расположенных вблизи катодов из торированного вольфрама в мощных генераторных лампах для подавления нежелательной термоэлектронной эмиссии сеток. Для электронных ламп меньшей мощности ограничиваются покрытием молибденовых сеток слоем платины толщиной примерно 2,5 мкм.

Золото и серебро отличаются более низкими по сравнение с платиной температурами плавления высокими скоростями испарения, высокими электро- и теплопроводностью. Золото необычайно пластично, поэтому его можно легко протягивать при комнатной температуре, прокатывать и проковывать в пластины толщиной около 0,1 мкм. Оно поставляется в виде жести, фольги, прутков, проволоки и порошка различной степени чистоты.

Золото — химически очень устойчивый металл. Слой золота толщиной всего в несколько микрометров, нанесенный электролитически на поверхность легко окисляющихся металлов и затем спеченный в водороде; становится практически непроницаемым для кислорода при высоких температурах.

Со щелочноземельными металлами золото образует химические соединения различного состава. Это свойство используется для борьбы с термоэмиссией сеток в приемно-усилительных и генераторных лампах с оксидным катодом. С этой целью сетки покрывают золотом. Напыляющийся с оксидного катода барий диффундирует в слой благородных металлов с образованием химических соединений, например Аu3Ва2. В этом случае заметных признаков термоэмиссии не наблюдается до 880 °С.

Ртуть и ее пары легко образуют с золотом амальгамы в холодном состоянии. Золото растворяется в царской водке и цианидах натрия и калия.

В вакуумной технике золото применяют главным образом при производстве электронных приборов: для герметичной пайки деталей, пайки тонких плоских проволочных сеток, для золочения сеток, штырьков цоколя; внешние металлические детали керамических электронных ламп СВЧ особенно контактные поверхности и клеммы, сначала серебрят, затем золотят, чтобы гарантировать малые переходные сопротивления контактов.