我的制造工艺Word下载.docx
《我的制造工艺Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《我的制造工艺Word下载.docx(21页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
3.W与黑体在可见光区能量分布相似→在同T下颜色相似
4.维恩位移定律:
黑体的λ峰随λ而变
λ峰·
T=b(常数)
讨论:
温度升高时会产生什么变化?
5.W的Tc>W的真实温度:
Tc-T=30-80K
四、W的化学性质(焊接时困难,W只与Ni、Ta点焊W—W、Mo不能直接点焊)
☐常温下:
稳定(干燥空气中不起变化,潮湿气体中则慢慢氧化)
☐高温下:
W与CO、O2、H2O、N2、卤素作用,但不与PHg和H2作用
1.W—O2作用:
W+O2→WO3(WO2、W2O5)且T↑→氧化↑
2.W—H2O作用:
水钨循环(回顾知识)
3.W—C、CO、CH4……作用:
W+C→WC、W2C(C黑色)
W丝的硬度↑、熔点↑、化学稳定性好,但会使W丝发脆、ρ↓→处理W
时,得先除掉其表面的石墨乳。
☐方法:
①电解清洗:
化学反应除去表面的氧化物
W丝接正极,析出O2对石墨层起机械剥落的作用
②烧湿氢:
烧湿氢时,H2先通过盛有蒸馏水的滤气瓶,再进入烧氢炉(H2
中的H2O和C反应,可彻底除去表面残留的C)
烧氢时,可清除W丝内部因冷加工所引起的晶格歪扭,达到定型的目的
4.W—N2作用:
W+N2→WN2↑(褐色)→W↓(black)+N2
故充N2白炽灯工作温度不宜过高,一般<2300℃
5.W—X作用:
X—W循环(I—W、Br—W灯)
6.W—酸作用:
①室温:
W—HCl、H2SO4、HNO3王水不反应
②80—100℃W—HCl、H2SO4微弱反应
③300℃W很快溶于NaNO3中
7.W—碱作用:
①室温:
W与碱不反应
②80—100℃烧融的碱与W反应
③在氧化剂催化作用线反应更烈
8.W—S作用:
W+S→WS2(发脆)
9.W—BaO作用:
W+BaO→Ba7WO6+Ba
五、W的牌号作用:
1.粉末冶金后→W丝很软→纤维状结构决定→晶粒间接接触面积大,结合
力↑→承受一定的拉力和扭力。
若加工至T再结晶以上,纤维状结构→无结晶方向结构→结合力↓
而发脆→二次再结晶→粗大而产生脱节断裂
2.W的牌号:
解决W丝再结晶与Tf矛盾,在W丝内添加添加剂→W丝存在不同的牌号。
总结:
W的用途:
1.白炽灯灯丝
2.气体放电灯的电极
3.封接丝:
W与钨组玻璃的膨胀系数相近,故常被用作钨组玻
璃气密性封接的引线。
如:
HPML、HPSL外泡壳的封接引(钨杆)
用光源的示意说明W在各种光源中的应用及其安装位置?
知识点二、钼
一、Mo的性质(37)
☐银白色光泽、Mo粉呈暗灰色、粉末冶金法制取
☐熔点2620℃
☐ρ↓、V﹡↓(比W大)
☐α↓(Mo>W)→可与Mo组玻璃及石英玻璃进行气密封接
☐导电率↑→常温时为Hg的20倍
☐延伸率↑→可加工成Mo箔、细丝
☐热导率↑→可迅速地被加热或冷却
☐Mo与W均为纤维状结构:
加热至1000℃→再结晶→结构(纤维→颗粒)→不发脆→退火后→伸
展↑→T↑→保持足够的强度,不变形
注:
在纯钼中加入5%或5‰的Ti将有脱氧或晶粒细化的作用。
三、Mo的牌号与用途(37-38)Mo丝、Mo杆、Mo箔
☐牌号:
Mo1、Mo2
☐用途:
1.普泡中支撑灯丝的钩件
2.绕制双螺旋灯丝的芯丝
3.低气压灯中的阴极
4.Mo杆卤钨灯、HPML中的引出线
5.Mo箔封接丝:
Mo组玻璃/石英玻璃封接(卤钨灯、HPML、HMXL、氙灯)
☐讨论:
Mo在各种光源中的应用及其安装位置?
借用光源的示意
说图明!
知识点三、钽和铌
一、Ta和Nb的物理性质(43-44)
☐Ta和Nb可以用作吸气剂:
可以吸收氧气、氢气以及其他气体,但吸氢后产生“氢病”—Ta和Nb与H2在常温/高温下,H2均能溶解在Ta和Nb的内部而发脆(不能在H2中退火)
☐银白色
☐Ta和Nb可以与W、Mo很好的焊接(宝贵性质)
二、化学性质
☐T=600℃→生成结实的难溶的Ta2O5,高温下难以被H2还原
T=400℃→Nb2O5,高温下同Ta难以被H2还原→Ta和Nb发脆→
Ta和Nb制零件不能在H2炉中进行热处理,只在真空中去气(Ta吸气温度
T=2000℃,Nb的最大吸气温度为T=600℃)
☐Ta—CO、CO2、C作用→TaC难熔、辐射系数↑
强度↓、机械加工↓
☐Ta—酸(HF外)不作用(耐腐蚀)
二、Ta和Nb的牌号与用途
Ta1、Ta3、FTa2
☐应用:
1.吸气剂
2.过渡焊接金属
3.封接丝(Nb与陶瓷的膨胀系数相似)→HPSL中的电弧管端部焊接
做成:
Nb帽、丝、带、管
☐灯丝TaC3880℃
☐7%Ta→TaW丝→灯丝→C化处理→白炽灯灯丝:
Tf>3500K→η↑(价格高、用少)
知识点四、铼、钛、锆
一、Re的性质(47-48)
☐白金色
☐3160℃、V﹡↓、ρ↓
☐化学性质↑→真空M↑(难熔金属中最稳定的)
二、Re的用途
☐在纯钨中加入(3-5)的铼→T再结晶↑→机械强度、延展性、电阻率、抗腐蚀↑→螺旋泡、耐震灯泡灯丝、弯折丝、特种灯丝
☐(1-3)%的铼内引线→防止溴钨灯受溴的腐蚀→用于聚光灯、红外线辐射灯摄影灯
一、Ti和Zr的性质(47-48)
☐共性:
ρ、α、φe、V﹡↓(真空中)
☐Ti、Zr均能吸收gas、在很宽的温度范围内不放出
☐高温下:
Ti和Zr吸收H2而变脆→Ti和Zr不能烧氢处理,退火只能在真空中进行(T=600-700)℃
☐Zr粉干燥易燃、爆炸→保存运输时必须保持潮湿状态
☐Ti和Zr受HF和HNO3酸混合液的腐蚀
二、Ti和Zr的用途
☐用抽速为2100L/S的钛升华泵→维持超高真空度
☐Ti和Zr烧结后吸气剂
辐射系数↑→散热片
☐ZrO/ZrSO4→HMXL的冷端保温涂层材料
非难容金属
1.晶格结构不太牢固→易变形、强度↓(51)
2.熔点低
3.采用熔炼的方法制取
知识点一、镍、铁及其合金
一、Ni的物理性质(51-53)
☐机械性质、真空性质、焊接性↑
☐退火T:
700-750℃T>800℃→变脆
二、Ni的化学性质
☐潮湿:
Y→氧化膜
T>800℃→(G)NiO→350℃时烧氢
T>1000℃→快速氧化而发脆
☐Ni吸H2→加热→真空中放出(去气性能好↑)
☐Ni与S作用发脆Ni耐腐蚀
三、Ni的牌号和应用(55)
Ni-01Ni-1Ni-2Ni-3
1.好的真空、焊接、机械性→大量用作芯柱的内导丝、支架、反光碗
2.较大的二次电子发射系数→低气压放电光源的冷阴极+大电流放电灯的外引线
四、Fe的物理性质
☐去气困难
☐真空中V﹡及а与Ni相同,Tf不宜过高
☐导热率↑
☐很强的磁性
☐普通Fe对H2具有渗透性
Fe在H2中的退火易引起C的蒸发,使铁的成份、性能变化→Fe制零件放
在含有H2和CO的水煤气中退火,以补充C的损失
五、Fe的化学性质
☐易生锈(N2中保存)
☐Fe+酸:
钝化反应
铁芯丝直丝化丝(30%的稀HCl、王水快速化丝)
☐加热时Fe能同X素、S、P、Si、C等反应,Fe+S→发脆
☐Fe-碱:
慢
☐Fe-Hg:
不反应
六、Fe的分类及应用
☐Fe分类:
冶炼时加S、P、Si、C、Mn→不同性能的Fe
eg:
按C含量分类:
>
2%:
铸铁(max<
5%)
<
碳钢(钢)
=0.8%:
08﹟低碳钢→用作光源中的灯头、外渡一层防锈
层(Zn、Ni、Cu)和绕制灯丝时的定型丝-芯丝
☐Ni-Fe丝:
用作充气泡和荧光灯的内导丝08﹟低碳钢:
霓虹灯的冷阴极
七、可伐(58)
☐可伐的组成:
Fe、Co、Ni合金
主要成份为:
Fe:
54%+Ni:
29%+Co:
17%+Mn:
0.2%+C:
0.1%
☐可伐的应用:
1.4J29可伐与α↓的硬质玻璃(Mo组玻璃)匹配封接(汽车灯中广泛使用)
铂组玻璃(软玻璃)与杜美丝封接
2.低Co-FeNi合金(4J44)可替代可伐4J29与Mo组玻璃封接
↘25-500℃(α一致)
3.900℃时烧结后易除气,在湿空气中易氧化生锈→可伐与玻璃封接在手工操作时T:
900-1000℃机械快速封接T=1000-1100℃
注:
封接前应先去气,否则封接后易产生气泡
八、双螺旋灯泡防爆保险丝(Ni合金)
☐康Cu合金:
Ni66%+Cu80%+Mn1%
☐Fe-Ni合金:
Ni42%+Mn1%+余量的Fe
☐蒙乃尔合金:
Ni60-70%+Cu25-30%+Mn3%+Fe1%+Si1%+C0.3%
小功率灯泡的外导丝:
裸Cu丝
大功率灯泡外导丝:
多股Cu绞丝
灯用保险丝的原因?
双螺旋灯泡寿终起弧、瞬间大电流会影响网络的正常供电,一般在外导丝
上均接有一段较细的康铜丝或蒙乃尔合金丝作保险丝,丝径较细,一般直径在
0.16-0.20mm作用
九、杜美丝—代铂丝
☐组成和结构:
Fe-Ni合金
砖红色Cu2O/金黄色的Cu/不能为黑色的CuO
无水硼砂
☐玻璃与金属焊接的条件:
润湿:
S在l表面的铺展
☐硼砂的作用:
杜美丝外的硼酸盐层在与玻璃封接时,能与玻璃和金属融合在一起,起
溶剂作用,同时它还会起到保护作用,防止铜镀层生成黑色的CuO,以防止芯柱漏气
☐杜美丝的清洗:
30%的甲酸(60%)+H2O2(10%)+去离子水(30%)
→超声波搅动→酒精脱水→热风吹干
☐主要作用(用途):
1.与铂组玻璃匹配封接
2.封接后颜色:
砖红色Cu2O/金黄色的Cu/不能为黑色的CuO(特殊为白色四层)
且表面应光滑,不应有气泡、霉点、纵向发黑、条纹连续损伤斑点、明显的
机械损伤,Cu层不应与芯层脱离→干燥的真空器件中保存(防变质:
发霉发暗)
3.熔封T:
750-800℃
4.发现霉点的解决方法:
①重新涂一层硼酸盐层予以再生,方可使用
②受了潮的杜美丝通过700℃的炉子,使硼砂层脱水,融化成玻璃状方可使用Na2B4O7(硼酸钠)
③加工后涂一层透明的聚乙烯醇有机膜(高温挥发)“防霉杜美丝”
☐4J41与软玻璃封接取代杜美丝:
4J41:
Fe、Co、Cu合金Φ:
0.1-0.4mm
杜美丝:
Φ=0.8mmmin不小于0.25mm(直径尽可能细,防芯柱炸裂及制芯柱时被烧坏)
知识点二、Cu、Al及其合金
一、Cu的物理性质
☐淡红色
☐无氧铜可以在600-650℃下烧氢退火,或在550℃的真空中进行加热处理
二、化学性质(61-62)四点
☐铜制零件可以用重铬酸钾溶液清
☐Cu与S作用发脆
☐氢病产生,铜发脆
Cu2O+H2→2Cu+H2O
水蒸气的存在将分裂和削弱铜晶粒间的结合而造成裂缝,从而使铜变脆,严重时甚至发生裂缝而使密封的器件产生慢性漏气即“氢病”,光源中难免与H2接触(H2还原MxOy/煤气将铜与玻璃封接)→避免“氢病”用无氧铜
三、纯Cu与无氧Cu的鉴别方法
☐利用无氧铜韧性
1.把Cu丝/带放在氢气炉中加热→800-850℃保温30min,立即取出,放入水中骤冷→用夹钳夹紧正反90°
弯折→不断裂(6次)→无氧铜
断裂(1次)→纯铜
2.Cu棒→以在在氢气炉中加热→800-850℃保温30min,冷却后,测量直径不变→无氧铜
增大→纯铜
四、Cu的牌号与应用
纯铜T1.2.3
无氧铜Tu1.2.3
1.真空泡内外导丝,充气泡和放电灯中的外导丝
2.黄铜带做灯头
3.低气压灯(霓虹灯)的电极4.铜板/片做电解槽中的铜阳极
五、Cu合金
☐黄铜:
Cu55-75%+Zn25-45%
金黄色价低、色泽好→外部零件、H62、68
☐白铜:
以Cu棒-Ni合金为基金属加入Mn白Cu(康Cu)、Fe(Fe白Cu),Zn(Zn
白Cu)↓
代替Ni:
支架和导丝,双螺旋灯泡的保险丝
☐青铜:
Cu+锡、铝、硅、铍等→应用广
锡青铜、铝青铜
六、Al性质(64-65)
☐铝制零件的清洗液用丙酮和汽油
七、Al的牌号与应用
L1、2、3、4、5
☐应用(66):
1.大功率灯中取代云母→隔热片
2.灯头
3.铝粉→非蒸散型吸气剂→普泡、气体放电灯(Ba-Al合金:
65%+35%)
ZrAl16合金ST101(84%+16%)
4.高纯Al→低气压气体放电灯的冷阴极、保护屏
5.反射型电真空玻壳/渡铝膜
6.Al2O3刚玉干锅耐1800℃高温
7.Al灌装浓HNO3
8.Al-Mg合金代替08﹟低碳钢→灯头
灯用填充物质
填充物质:
1.碱金属—发光物质
2.碱土金属—电子发射物
3.卤素及卤化物—灯内的循环剂
4.金属卤化物—HMXL发光物质
5.Hg—气体放电物质
知识点一:
碱金属
一、碱金属的物理性质(69)
除Cs外→银白色
↘金色
二、化学性质
1.K、Rb、Cs密闭的煤油或汽油中保管
2.Li浸在变压器油:
石蜡=50:
50
3.碱金属可用石油醚、石蜡油、苯进行清洗、不能用乙烯、CCl4、CHCl3等冲洗,否则会爆炸
2.用于LPSL、HPSL灯中
Na腐蚀玻璃→抗钠玻璃←LPSL(陶瓷管)
Al2O3管作内胆←HPSL
四、Na的提纯(71-72)
五、Na的填充—叠氮化钠NaN3
①稳定、不吸湿
②NaN3→Na+3/2N2
分解后Na可获得率100%,高真空抽出N2→高纯Na
③NaN3+Hg→药丸充入灯内(灰白色)
57mg20mg
均匀溶于甲醇饱和液←超声波振荡器
知识点二:
碱土金属
一、碱土金属的理化性质
1.除Be外→银白色
↘钢灰色
2.Ba、Ca应浸在煤油/石蜡油/真空中或注入惰性气体密封保存
3.Ba→活波、ρ→max
↘硬度、φe→min
4.高温火焰特征波长
Ca→橙黄Ba→GLi→RNa→YK、Rb→P
二、光源中的应用
1.BaO、CaO、SrO是氧化物阴极涂层材料,用于荧光灯和气体放电灯中
2.蒸散型吸气剂3.Mg照相灯
补充:
碱土MxOy制成的发射体→氧化物阴极,利用氧化物阴极中的盈余Ba而具有发射电子的能力→电子粉
过程:
分解:
BaCO3(950℃)BaO
CaCO3→CaO+CO2↑
SrCO3(800℃)SrO
激活:
还原激活xBaO+yM→MxOy+Ba
电流激活Ba2++2e→Ba
作用:
BaCO3:
良好的发射能力
BaCO3·
BaO:
1175K↓,阴极疏松多孔
SrCO3:
阻止BaO与BaCO31175K是熔化,保证阴极的多孔性
CaCO3:
耐离子轰击,加强基M与涂层的粘结
知识点三:
Hg
一、Hg的物理性质
1.常温下唯一的液态M—固Hg:
锡白色
水银:
银白色
2.Hg与许多M溶解—Hg齐
K、Na、Sn、Pb、Ag、Cu、Zn、Al
Fe与Hg溶解度min→盛装Hg
3.Hg易蒸发,室温下也能透过厚的水层或油层而不断蒸发
PHg比空气重6倍→易吸收在墙壁、桌面工作台及工具处,成为二次污染源
4.液Hg流动性好,内聚力大→桌面粒粒银珠,无孔不入
5.Hg几乎不溶于水(20℃时溶解度为20μg/l)
6.激发(4.86ev)和电离电位(10.42ev)低
总结:
Hg的ν﹡随Tf↑→ν﹡↑PHg→Hg放电灯启动(室温)→
高温缓冲气体电离电位↓→易导电作放电发光物质
二、Hg的化学性质
1.Hg不活波
高温下:
Hg+O2→HgO(R)→Hg+O2+Hg2O
实际生产中:
①氧化后的Hg会在灯内荧光粉涂层表面产生线状水银黑→排气时
用高纯Hg(99.999%)
②水墨画般的黑翳→颜色淡点,一段时间消失→认为是Hg
颜色深点,一段时间不消失→Hg2O
2.Hg不与稀盐酸、硫酸及碱作用,但易溶于HNO3、王水及(浓)热盐酸、硫酸中
3.Hg与卤素和S直接化合Hg+S→HgS
→Hg丢失在地上呈颗粒状时,可在地上撒一层硫磺粉予以清除
4.Hg不润湿玻璃,有杂质时→Hg开始粘附在玻璃表面
→光源用Hg>99.999%
5.Hg的重要化合物
Hg+Cl2→Hg2Cl2(甘Hg)→不溶于H2O的白色粉末
HgCl2(升Hg)→剧毒稍溶于H2O的无色晶体
6.HgCl2+Sn→SnCl2+Hg(无水)→Sn灯的工作物质
7.Hg无氢氧化物
8.Hg-KMnO4
2KMnO4+3Hg+H2O→2KOH+2MnO2+3HgO
9.Hg及化合物有毒→PHg长期积累→Hg中毒
三、Hg的毒性及防治
1.症状:
口内有M味,流涎呕吐、粘液膜溃烂、腹泻、发抖、神经过敏、头痛、
贫血PHg高度的扩散性、脂溶性→透过肺部进入血液→Hg盐→Hg中毒
PHg经呼吸道进入毒性大,一次吸入2.5g的PHg→致人死亡,每月吸入PHg:
0.4-1.0mg,连续一个月可发生Hg中毒,每月吸入上述量的1/10,一年左右→Hg
中毒
2.防治措施(76)
①有Hg车间应用活性C和Mn矿石进行吸收处理,且Hg的浓度应控制在<1.5mg/m3
②清除流散的Hg:
载银活性C的空气净化器
化学方法:
FeCl3(30g)+H2O(80ml)
漂白粉(20g)+H2O(80ml)
配制液在光滑地面300-500ml/m3喷洒后,保持一夜,第二天清除
③衣物按时消Hg,非工作时禁穿
④工作后用1/5000的KMnO4洗手、甚至洗澡和漱口
⑤多吃鸡蛋、牛奶、红茶
⑥工作人员应戴2.5-10%处理过的防毒口罩,车间内部准进食,吸烟
四、Hg的提纯物理
化学为主
电解
物理提纯:
过滤→去H2O→真空蒸馏→过热处理
化学提纯:
碱法处理→酸法处理→过热处理
1.过滤→去除固体微粒
2.去除H2O份
△法将以乳状形式存在于Hg中的H2O份除去
3.真空蒸馏
356.9℃Hg蒸馏
M>
Hg减压下真空蒸馏,Hg挥发,M留下
4.加热处理
把吸附于Hg中的有机物和溶解的气体彻底清除←各种gas在Hg随T↑而下降
5.碱法处理:
10%的NaOH溶液
6.6.酸法处理:
10-15%的HNO3
五、Hg的应用
1.Hg在0-200℃的β均匀且不润湿玻璃→填充温度计
2.Hg比重大,PHg↓→真空系统中用作水银压力计
3.纯度灵敏的指示剂
4.气体放电光源中广泛应用
六、汞齐
1.Hg齐:
Hg与M/合金→含有Hg的合金
形成Hg齐的金属:
Au、Ag、Cu、Zn、Sn、Pb、Mg、Al、Na、K
不易形成Hg齐的金属:
Fe、Ni、Co、Pt
2.Hg齐法:
Hg齐固体合金预先安装在电极附近→在排气管熔封后→高频间接加热→Hg在等内蒸发
3.分类:
4.固汞的使用原则:
根据固汞要求的工作温度区域确定固汞的类型
①管电流密度、固汞放置的位置、灯的结构决定了固汞的温度。
②灯的离散性、燃点方式及相应的参数要求,决定了固汞的工作温度区域。
如
要同时保证灯头朝上与灯头朝下燃点的光通输出,应选择工作温度区域宽的固汞
③固汞的工作温度区域确定了固汞的类型。
④确定固汞的类型要同时分析清楚灯内除固汞外的控制、影响汞蒸汽压的控制
源,这种控制作用给灯带来什么影响,避免多个控制源引起灯长时间不稳定。
确定固汞的大小和粒数
①根据排气管的大小,确定固汞的大小。
②灯内注汞量及每个固汞颗粒含汞量决定固汞的颗粒数。
③一般不将固汞放入灯内,避免划粉。
根据所选择固汞的型号制定配套工艺,包括固汞注入方式及保证排
气管留长长度
①固汞的型号决定了其熔融温度。
熔融温度高的固汞可采用固汞上注入的全
自动圆排气机,熔融温度低的固汞不宜采用固汞上注入的全自动圆排气机,排气
管朝上的全自动圆排气机由于灯