Volframi-renium-seoksesta valmistettu jäähdytyselementti

Tuotteen Kuvaus

Volframi reniumseos

Kiinteä liuosvahvistettu seos, joka koostuu volframielementistä ja reniumelementistä.

Volframi-renium-seos on kiinteällä liuoksella vahvistettu seos, joka koostuu volframielementistä ja reniumelementistä. Yleisesti käytetty reniumpitoisuus (massaosuus, prosenttiosuus) seoksessa on 3, 5, 10, 25 ja 26. Jaettu matalapitoiseen W-Re-seokseen (Re Less tai yhtä suuri kuin 5 prosenttia) ja korkean pitoisuuden W-Re-seokseen ( Re Suurempi tai yhtä suuri kuin 15 prosenttia ).

Kuvio 1

Volframi-renium-seos on kiinteällä liuoksella vahvistettu seos, joka koostuu volframielementistä ja reniumelementistä. Yleisesti käytetty reniumpitoisuus (massaosuus, prosenttiosuus) seoksessa on 3, 5, 10, 25 ja 26. Jaettu matalapitoiseen W-Re-seokseen (Re Less tai yhtä suuri kuin 5 prosenttia) ja korkean pitoisuuden W-Re-seokseen ( Re Suurempi tai yhtä suuri kuin 15 prosenttia ). Kun lejeeringin Re-pitoisuus ylittää 26 prosenttia, W-Re-seos saostaa hauraan σ-faasin.

Valmistusmenetelmän, lujitusmenetelmän ja valittujen volframipohjaisten raaka-aineiden mukaan volframi-renium-seosten luokitus on esitetty kuvassa 1.

Volframi-renium-seoksen pääkäsittelymateriaalit ovat lanka ja levy. Silkin osuus on valtaosa. Käytetään pääasiassa korkeiden lämpötilojen rakennemateriaaleina.

Volframi-renium-seoksella on paremmat mekaaniset ominaisuudet ja sitkeys kuin puhtaalla volframilla, ja sillä on korkea ominaisvastus, joten sillä on parempi prosessoitavuus ja hitsattavuus. Volframi-renium-seosta, joka sisältää 3 prosenttia reniumia, voidaan käyttää elektroniputkifilamentin, verkkolangan ja suoran kuumennuskatodin ydinmetallina. Toriumia sisältävää volframi-renium-seosta eli torium-volframi-renium-seosta käytetään suuren laukaisuputken suorakuumennuskatodina, ja sen suorituskyky on parempi kuin toriumvolframikatodilla, eikä sitä ole helppo muuttaa muotoaan. korkeassa lämpötilassa. the

Volframi-renium-seosromu on pääasiassa volframi-renium-seosta, ja se sisältää myös molybdeeni-renium-seoksen. Menetelmiä reniumin talteenottamiseksi jätteestä volframi-renium-lejeeringistä ovat oksidatiivinen biogeneesimenetelmä ja salpeterinsulatushajotus-ioninvaihtomenetelmä.

Tuotantoprosessi

Kuva 2

Volframi-renium-seoksen valmistamiseksi on kaksi menetelmää: jauhemetallurgia ja sulatus. Tuotantoprosessi on esitetty kuvassa 2. Varsinaisessa tuotannossa jauhemetallurginen menetelmä hallitsee. Isostaattinen puristus ja keskitaajuinen induktiokuumennussintraus voivat tuottaa korkealaatuisia seosaihioita, joilla on paras tasalaatuisuus ja konsistenssi.

Volframireniumjauheen valmistus

Kuva 3

Esiseostetun volframi-reniumjauheen valmistusmenetelmä on avain lejeeringin koostumuksen yhtenäisyyteen. Erilaisten esiseostettujen menetelmien vertailu on esitetty kuvassa 3.

Aihion valmistus

Seospuriste voidaan valmistaa teräsmuovauksella tai kylmä-isostaattisella puristamalla, ja tiiviste sintrataan tiheäksi harkkoksi, jonka suhteellinen tiheys on 85-95 prosenttia vetyä kulkevassa pystysuorassa sulatusuunissa, vetyä kulkevassa keskitaajuisessa uunissa. tai vetyä läpäisevä vastusuuni. Valanteita on myös kuumaisostaattisella puristamalla.

Käsittely

Kuva 4

Sintratuista harkoista valmistetaan erilaisia ​​prosessoituja materiaaleja, kuten tankoja, lankoja, levyjä, kalvoja ja nauhoja, erilaisilla käsittelymenetelmillä (kääntötaonta, valssaus, veto jne.). Volframi-renium-seoksen koostumus, jolla on hyvä prosessointikyky, on W-(18~26)Re. Suositeltu optimaalinen taontalämpötila metalliseoksen käsittelyyn on 1500 astetta ja hehkutuslämpötila 1600-1800 astetta. Seoksille, joiden Re-pitoisuus on > 26 prosenttia, sallittu sigmafaasipitoisuus on rajoitettu. Vaikka tämän toisen vaiheen saostus johtaa materiaalin vahvistumiseen, sen prosessoitavuus on edelleen erittäin hyvä. Seokset, joissa on Re-sisältöä<18% can be processed smoothly, but require a higher initial processing temperature.

Lanka on w-Re-lejeeringin pääkäsittelymateriaali. Kotimaassani volframi-reniumlangan laatu on luokiteltu eri ominaisuuksien mukaan, ja kemiallinen koostumus on esitetty kuvassa 4.

Kuva 5

Komposiittivahvistusmenetelmä on tehokas menetelmä W-Re-metalliseosten korkean lämpötilan mekaanisten ominaisuuksien edelleen parantamiseksi. Hfc-hiukkasten lisääminen tai ThO2-hiukkasten lisääminen seokseen on yleisin yhdistelmämenetelmä, ja valmistettuihin seosjärjestelmiin kuuluvat W-He-Hf-C- ja W-He-ThO-järjestelmä.₂järjestelmä. Hiukkasjakauma lejeeringissä muuttuu jatkuvasti käsittelyprosessin myötä. Kuvassa 6 atlas (a) esittää Hfc-hiukkasjakauman muutoksen mikrorakenteen W-24.5Re-2Hfc-lejeeringitangossa. Kuumaisostaattisen puristuksen jälkeen (sauva ∅ 41mm) lejeeringin suhteellinen tiheys saavuttaa 99 prosenttia ja tiiviissä rakenteessa olevat hiukkaset jakautuvat raerajoihin ja rakeisiin (kuten kuvassa 6 (a)) ja sitä seuraavassa kuumassa. hankausprosessi Hfc:ssä, kun muodonmuutosnopeus saavuttaa 62 prosenttia, rakenteeseen ilmestyy σ-faasi ja Hfc-hiukkaset keskittyvät raerajalle (kuva 6, atlas (b)). Seoksen korkean lämpötilan mekaanisten ominaisuuksien paraneminen on esitetty kuvassa 6 (c). Kuva 6 Atlas (d) ja (e) ovat W-Re-lejeeringin W-Re-ThO mikrorakenteen vertailu.₂ seos ja W-Re-Hfc seos 2500K hehkutuksen jälkeen. Voidaan nähdä, että eri Hiukkasia lisäämällä esitetty morfologia ei ole sama.

Esitys

Volframi-renium-seoksella on useita erinomaisia ​​ominaisuuksia, kuten korkea sulamispiste, korkea lujuus, korkea kovuus, korkea plastisuus, korkea uudelleenkiteytyslämpötila, korkea resistiivisyys, korkea lämpösähköinen potentiaaliarvo, alhainen höyrynpaine, alhainen elektronien työskentelytoiminto ja alhainen laajeneminen Hauras siirtymälämpötila. Tyypillisten volframi-renium-seosten ominaisuudet on esitetty kuvassa 7 (a) oikealla. Kuvan 7 oikeanpuoleisesta kuvasta voidaan nähdä, että seostetun reniumin uudelleenkiteytyslämpötila on paljon korkeampi kuin puhtaan volframireniumin.

Kuva 7

Useiden volframi-renium-seosten vetolujuusominaisuudet korkeassa lämpötilassa on esitetty kuvassa 7 (b) oikealla. Kuvasta 7 voidaan nähdä, että näiden metalliseosten vetoominaisuudet ovat paljon korkeammat kuin puhtaan volframin noin 1500 asteessa. Esimerkki Hfc:n lisäämisestä volframi-renium-metalliseoksen korkean lämpötilan mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi on esitetty edellä olevan mikrorakenneosan kuvassa 7 (c).

Sovellus

Sekä volframi että renium ovat tulenkestäviä metalleja, joita käytetään laajalti korkeissa lämpötiloissa. Mutta niillä on myös haittoja, puhdas volframi on hauras ja uudelleenkiteytyslämpötila on erittäin alhainen; puhtaalla reniumilla on huono käsittelyteho ja se on kallista. Siksi niiden käyttöalue on hyvin rajallinen. Volframista ja reniumista valmistetaan volframi-renium-seoksia, joissa on erilaisia ​​komponentteja. Nämä seokset voittavat puhtaan volframin ja puhtaan reniumin puutteet, ja niillä on monia erinomaisia ​​ominaisuuksia, kuten korkea sulamispiste, korkea lujuus, korkea kovuus, korkea plastisuus, korkea resistiivisyys ja korkea uudelleenkiteytyslämpötila, korkea lämpösähköinen potentiaaliarvo, alhainen höyrynpaine, alhainen elektronityötoiminto ja alhainen muovi-hauras siirtymälämpötila jne. Samaan aikaan niillä on myös erinomainen vastustuskyky "vesikierron" reaktiolle, ja hinta on 75 ~ alhaisempi kuin puhdas renium 95 prosenttia.

Siksi volframi-renium-seoksia on käytetty laajalti elektroniikkatekniikassa, lämmönhallinnassa, nykyaikaisessa ydinteknologiassa ja ilmailutekniikassa, lämpötilan mittauksessa, instrumenteissa, sähkölaitteissa ja muissa huippuluokan tieteen ja teknologian osastoissa. Erityisesti volframi-renium-seoslanka on sovitettu termopariksi, jolla on korkea lämpösähköinen potentiaali ja herkkyys ja jolla on laaja lämpötilamittausalue, nopea vastenopeus ja hyvä korroosionkestävyys. Se on hyvä lämpöanturimateriaali lämpötilan mittauksessa. Koska volframi-renium-termoparit korvaavat platina-rodium-termoparit, on yleinen suuntaus.

• Sovellus sähköisessä tyhjiötekniikassa

Tärkeimmät elektroniputkien, kineskooppien ja lamppufilamenttien suorituskykyvaatimukset ovat:

① Hyvä sitkeys alhaisessa lämpötilassa (eli kertakäyttöisen lankakäämin hyvä muovattavuus). Käsitelty filamentti kääritään, taitetaan tai kierretään erimuotoisiksi ja -kokoisiksi filamenteiksi, joilla on oltava hyvä eristys keskenään, alhainen muovi-hauras siirtymälämpötila, hyvä tasaisuus ja konsistenssi;

② Matalan lämpötilan hehkutuksella on hyvä sitkeys (eli hyvä toisiokäämin muovattavuus). Ensiökäämin jälkeiset filamenttiosat on hehkutettava osien muodon ja koon kiinnittämiseksi. Yleensä hehkutus suoritetaan langan ensisijaisen uudelleenkiteytyksen lämpötila-alueella. Vain langat, joilla on hyvä hehkutusmuovuttavuus matalassa lämpötilassa, voivat täyttää toisiokäämityksen (kaksoishelix-filamentti) tai moninkertaisen käämityksen ja taittamisen vaatimukset;

⑧ Hyvä sitkeys korkeissa lämpötiloissa (eli sitkeys toissijaisen uudelleenkiteytyksen jälkeen). Sydänlangan poistamisen, kuljetuksen ja putken asennuksen aikana se on altistettava tärinälle ja iskuille, ja heikosti sitkeä filamentti tuhoutuu. Valmiita filamentteja tulee käyttää korkeassa lämpötilassa, ja filamentti tulee pitää vaaditussa muodossa käytön aikana;

④ Korkean lämpötilan painumista estävä suorituskyky on hyvä. Koska suurin osa filamentista on spiraalimaisena, filamentti on pidempi ja sillä on tietty laatu. Jotta nousu pysyy muuttumattomana käytön aikana, korkean lämpötilan putoamiskestävyys on avainasemassa.

• Käytetään sähkökontaktimateriaalina

Sähkökytkimissä käytetään yleisesti monia kosketinmateriaaleja, kuten auton äänitorven koskettimet ja sytytyskoskettimet, jännitesäätimen koskettimet, puhelinkoskettimet, erilaiset sähkökytkimien koskettimet jne. Työskenneltäessä jokaisella kosketinparilla on keskinäisen kitkan, kipinäkorroosion ja korkeataajuinen kosketus. Siksi kosketusmateriaalin tulee täyttää seuraavat vaatimukset: ①Materiaalin kosketusresistanssi on pieni, ②Kaaren volttiampeeriominaisuus on pieni, ⑧Kappale Eroosionopeus on pieni.

Metallit, joita voidaan käyttää kontaktimateriaaleina ovat: kupari, hopea, platina, rodium, iridium, volframi, molybdeeni, renium, volframi-kupariseos, volframi-hopea-seos, volframi-leuka-seos ja korkean ominaispainon seos. Volframia, molybdeeniä, reniumia ja niiden seoksia on käytetty laajalti autojen torvikoskettimissa ja sytytyskoskettimissa. Volframi-renium-seoksen käyttö kontaktimateriaalina on edelleen viime vuosina kehitetty tuote. Sitä voidaan verrata platina-, iridium-, rodium- ja muihin jalometallikontakteihin.

• Käytetään lämpöparimateriaalina

Koostumukseltaan erilaisia ​​volframi-renium-seoslankoja voidaan yhdistää volframi-renium-termopareihin. Teollisessa käytännössä yleisesti käytettyjä volframi-renium-termopareja ovat: W/W-26Redoped, W-3Re/W-25Re, W-5Re/W{{7 }}Re ja W-5Re/W-26Re ja muut volframi-renium-termoparit . Niillä on korkea lämpösähköinen potentiaaliarvo ja korkea herkkyys, lämpösähköinen potentiaali - lämpötilan vastaavuussuhde on hyvä lineaarisuus, korkea mittauslämpötila (jopa 2800 astetta), korkea tarkkuus (sallittu poikkeama on ±{{ 17}},25 prosenttia t, ±0,5 prosenttia t ja ±0,5 prosenttia t ja ± 1 prosenttia t ja muut kolme).

Volframi-renium-termopareja käytetään pääasiassa lämpötilan mittaamiseen tyhjiössä, pelkistävässä ilmakehässä ja inertissä ilmakehässä lämpötilan mittaamiseen ja korkean lämpötilan kenttään. Joidenkin erityisten hapettumisenestotoimenpiteiden toteuttaminen hapettavassa ilmakehässä voi korvata platina-rodium-termoparin lämpötilan mittaamiseen. Volframi-renium-termoparin hinta on 12-18 kertaa alhaisempi kuin yhden platina-germanium-termoparin. Volframi-renium-termoparin lämpötilamittauksella platina-rodium-termoparin sijaan on ilmeisiä taloudellisia etuja, ja ihmiset ovat kiinnittäneet siihen yhä enemmän huomiota.

• Muut sovellukset

(1) Korkean lämpötilan rakennemateriaalit

Ilmailu-ajoneuvoissa käytettäviä volframi-renium-seoksia ovat: lämpösuojat, rakettisuuttimien reunaosat, kartio-osat, moottoreiden tai moottorin osien pinnoitteet. Volframi-renium-seossäiliöt ja upokasmateriaalit, jotka on kuumennettu 2000 asteeseen ilman reaktiota uraanin jalostukseen. Volframi-renium-seoksia käytetään korkean lämpötilan uunien lämmityselementeissä ja lämpösuojissa, upokkaissa erittäin puhtaiden metallien haihduttamiseen sekä jousiin, ruuveihin, muttereihin, tukitankoihin ja kiertokankeihin korkean lämpötilan kentillä, joilla on hyvä plastisuus.

(2) Kulutusta kestävät materiaalit

Koska volframi-renium-seoksella on korkea kovuus, korkea lujuus, hyvä kulutuskestävyys ja korroosionkestävyys, sitä voidaan käyttää tulostimien tulostusneulojen valmistukseen, ja sen käyttöikä voi olla 100 miljoonaa kertaa. Lisäksi se pystyy valmistamaan myös kärkiä, painopistevasaroita ja kulutusta kestäviä osia mittaus- ja kartoitusinstrumentteihin.

(3) Elektrodin materiaali

Volframi-renium-seoksesta valmistettuja tankoja, jotka sisältävät dispergoituja toriumoksidi-, zirkonium- ja ceriumoksidihiukkasia, käytetään argonkaarihitsauskoneiden elektrodeissa ja kulumattomissa valokaariuunin sulatuselektrodeissa. Se kestää korkeita lämpötiloja ja ablaatiota, ja sillä on pitkä käyttöikä.

Metallin ruiskupuristusprosessi

Havaintojärjestelmät