Zakaj toliko vrst volframove žice?
Večina volframovih filamentov se uporablja pri proizvodnji volframovih in halogenskih žarilnih nitk ter elektrod za plinske žarnice. Ker so zahteve glede kakovosti in doslednosti optičnih parametrov svetilke postale strožje, so se proizvajalci naučili izboljšati delovanje žarilne nitke z dodajanjem majhnih količin drugih elementov. Ti dodatki nadzirajo prekristalizacijo, izboljšajo odpornost na povešanje, stabilizirajo emisijo elektronov in prilagodijo žico posebnim zahtevam določenih področij.
Glavne vrste volframa in žic iz volframovih zlitin
Spodnja tabela povzema običajne vrste žic, značilne vsebnosti dodatkov in njihove glavne uporabe.
| Vrsta | Dodatna vsebina | Aplikacija |
|---|---|---|
| Žice iz čistega volframa | Noben | Grelna telesa, izparilne tuljave, HID elektrode in tuljave, svinčene žice, kavlji, stranske palice |
| Dopirane volframove žice | 0,2-0,4 % SiO2, 0,3-0,4 % K2O | Žarilne nitke z eno-tuljavo, nosilci, vodilne palice, vtičnice za razsvetljavo |
| Dopirane volframove žice | 0,02-0,05 % Al2O3, 0,2-0,4 % SiO2, 0,3-0,55 % K2O | Navite-žarilne nitke, nosilci, katodne cevi, volframovi grelniki, izhlapevalni grelni elementi, fluorescentni filamenti |
| Dopirane torijeve volframove žice | 0,2-0,4 % SiO2, 0,3-0,55 % K2O, 0,2-0,5 % ThO2 | Vroče žice za elektronske cevi, varilne elektrode, vezične palice |
| Torijeve volframove žice | 1,0 %, 1,5 % ali 2,0-2,5 % ThO2 | Katodne cevi, elektrode za žarnice HID, vroče žice za nadzor emisij, kavlji in vzmeti, varilne elektrode |
| Volfram{0}}cerijeve žice | 1,5-3,0 % CeO2 | Grelne žice za impulzne cevi, ne-porabne varilne elektrode |
| Žice iz itrijevega volframa | 2.0-3.0% Y2O3 | Grelne žice za impulzne cevi, ne-porabne varilne elektrode, HID elektrode |
| Lantanirane volframove žice | 1,0-2,0 % La2O | Ne{0}}porabne varilne elektrode |
| Žice iz volframa-molibdena | W-20Mo | Kavlji za luči, nosilci, vtičnice za razsvetljavo, grelniki vakuumskih naprav |
| žice iz volfram-renija | 1,0-26,0% Re | Filamenti za mikrovalovne naprave, elektronske cevi, CRT filamenti |
Čista in dopirana volframova žica
Čista volframova žica ne vsebuje namernih dodatkov. Ohranja intrinzične lastnosti volframa, vključno z najvišjim tališčem katere koli kovine pri približno 3422 stopinjah C, visoko gostoto in nizkim parnim tlakom pri visoki temperaturi. Zaradi teh lastnosti je primeren za grelna telesa, izparilne tuljave, sklope elektrod in tuljav HID, svinčene žice, kljuke in stranske palice, kjer pogoji delovanja ne zahtevajo posebne mikrostrukture, ki nastane z dopiranjem.
Dopirana volframova žica, ki jo pogosto opisujejo kot ne{0}}žico, vsebuje nadzorovane dodatke silicijevega dioksida in kalijevega oksida, včasih z aluminijevim oksidom. Med predelavo kalij tvori drobne mehurčke, ki pritrdijo meje zrn in ustvarijo mikrostrukturo podolgovatih, prepletenih zrn. Ta struktura je odporna na povešanje in deformacijo pri izjemno visokih delovnih temperaturah žarilnih nitk. Dopirana žica je standardni material za žarilne nitke z eno-tuljavo in-tuljavo z žarilno nitko, nosilce, katodne cevi, volframove grelnike, uparjalne grelne elemente in filamente fluorescenčnih sijalk.
Žice iz redke-zemljine in ognjevzdržnih zlitin
Torijev dioksid izboljša emisijo elektronov, zato se v katodnih elektronkah, elektrodah za razelektritvene žarnice z visoko intenzivnostjo in varilnih elektrodah uporabljajo toriirane volframove žice. Cerijev, itrijev in lantanov oksid zagotavljajo podobne-funkcije za izboljšanje emisij, ki so pogosto izbrani za ne-porabne varilne elektrode in grelne žice impulznih cevi. Volfram-molibdenova žica (W-20Mo) združuje trdnost volframa z izboljšano duktilnostjo iz molibdena za kljuke, nosilce in grelnike vakuumskih naprav. Volfram-renijeva žica z 1,0–26,0 % renija ponuja znatno boljšo duktilnost in odpornost proti prekristalizaciji, zaradi česar je prednostni material za filamente v mikrovalovnih napravah, elektronkah z elektronskim žarkom in CRT filamentih.
Kako izbrati pravo volframovo žico
Izberite vrsto žice glede na delovno temperaturo, mehansko obremenitev, zahteve glede emisij in atmosfero. Za filamente svetilke, ki morajo obdržati svojo obliko pri visoki temperaturi, izberite dopirano žico, ki ne-poveša. Za elektrode, ki zahtevajo stabilno emisijo elektronov, izberite vrste s torijem, cerijem ali lantanom, odvisno od uporabe in regulativnih vidikov. Za visoko-temperaturne storitve, ki zahtevajo duktilnost in odpornost na vibracije, je volframov-renij pogosto odgovor. Pri dobavitelju vedno potrdite natančno vsebnost aditiva, toleranco premera in stanje površine glede na predvideno uporabo.
Pogosto zastavljena vprašanja
Kakšna je razlika med čisto in dopirano volframovo žico?
Žica iz čistega volframa ne vsebuje dodatkov, medtem ko dopirana žica vsebuje majhne količine silicijevega, kalijevega in aluminijevega oksida, ki ustvarjajo ne-zgubano zrnato strukturo za visoko-temperaturne žarilne nitke.
Kaj naredi AKS doping?
Dodatek AKS (aluminij, kalij, silicij) tvori podolgovata prepletena zrna, ki so odporna na povešanje in deformacijo pri visoki temperaturi, kar podaljšuje življenjsko dobo filamenta.
Zakaj je volframovi žici dodan torij?
Torijev dioksid izboljša emisijo elektronov in stabilnost obloka, zato se toriran volfram uporablja v katodah, elektrodah za žarnice HID in elektrodah za varjenje.
Za kaj se uporablja volfram{0}}renijeva žica?
Volfram-renijeva žica se uporablja za filamente v mikrovalovnih napravah, elektronkah z elektronskim žarkom in CRT filamentih, kjer se zahtevata duktilnost in odpornost proti prekristalizaciji.
Katera volframova žica se uporablja za TIG varilne elektrode?
Za ne-porabne varilne elektrode se uporabljajo torirane, ceriirane, lantanirane in itriirane volframove žice, pri čemer je izbira odvisna od emisijske učinkovitosti in uporabe.
Kakšno je tališče volframa?
Približno 3422 stopinj C, kar je najvišja med vsemi kovinami, zato lahko volframova žica deluje v svetilkah in pečeh pri ekstremnih temperaturah.