我的制造工藝

1、難容金屬特點： 1.晶格結(jié)構(gòu)牢固2.熔點高3.化學(xué)穩(wěn)定性高4.（與硬質(zhì)玻璃氣密封接）5.粉末冶金法制取知識點一、鎢（白熾燈的燈絲、氣體放電燈的電極、某些光源的封接絲）一、鎢的制取和加工1.礦石粉碎白鎢礦： CaWO4黑鎢礦 : (Fe、 Mn)WO42.純堿（ NaCO3)處理礦粉工業(yè)用鎢酸（H2WO4 ）3.化學(xué)處理：得到純的鎢酐WO3 ( 檸檬黃色）4.H2 爐內(nèi)還原 (Mo/Ni 舟）： WO3 + H2600-650 WO2 + H20（褐色）WO2 + H2760-820 W + H20（黑色粉末）還原分兩步：使粉末由不同大小的晶粒組成，并使各種規(guī)格晶粒有一定的組合，對后序工序有利

2、.5.W 棒壓制W 粉W 棒的方法機械齜合外界壓力作用使原子間引力作用而使顆粒緊密結(jié)合在一起6.W 棒的燒結(jié) : 保證 W 棒堅固致密 強度 過程： W 粉 壓制 毛坯 預(yù)備燒結(jié) W 的胚塊 高溫垂熔燒結(jié)致密 W 條7.旋錘機中將W 棒逐漸變成圓形：熱態(tài)下經(jīng)多次煅燒后W 棒 1mm 的 W 桿8.W 桿拉制成 W 絲：（討論： WhyW 絲進入加熱爐前，表面必須先涂上一層什么物質(zhì)？起何作用？）為了防止 W 絲在加熱時氧化（增加 W 絲的延展性，拉絲時 W 絲加熱，拉絲模也需加熱）和減少 W 絲與拉絲模之間的摩擦， W 絲進入加熱爐前，表面先涂一層膠狀石墨乳，起到保護和潤滑的作用。石墨乳作用：潤

3、滑劑和保護層的雙重作用。二、 W 的物理性質(zhì)1.W 的“三高”高熔點、高硬度、高強度2.電阻率和正的電阻溫度系數(shù)高(電極引線）討論： Why 大功率白熾燈要逐步施加電壓？（22-23 ）3.P、 V三、鎢的光譜性質(zhì)1.W2.W3.W是選擇性輻射體不是灰體：W 的光譜發(fā)射率隨波長而變的可見光能量占輻射總量的百分比比黑體大在同T 下 w 黑體與黑體在可見光區(qū)能量分布相似在同T 下顏色相似4.維恩位移定律：黑體的峰隨而變峰 T = b(常數(shù)）討論：溫度升高時會產(chǎn)生什么變化？5.W 的 Tc W 的真實溫度：Tc-T=30-80K四、 W 的化學(xué)性質(zhì)（焊接時困難，W 只與 Ni、 Ta點焊 W W、

4、Mo不能直接點焊）常溫下：穩(wěn)定（干燥空氣中不起變化，潮濕氣體中則慢慢氧化）高溫下： W 與 CO、O2 、 H2O、 N2 、鹵素作用，但不與PHg 和 H2 作用1.W O2 作用： W + O2 WO3 （ WO2、 W2O5） 且 T 氧化2.W H2O 作用：水鎢循環(huán)（回顧知識）3.W C、 CO、 CH4 作用：W + C WC、 W2C（C 黑色）W 絲的硬度、熔點、化學(xué)穩(wěn)定性好，但會使W 絲發(fā)脆、處理W時，得先除掉其表面的石墨乳。中的方法：電解清洗：化學(xué)反應(yīng)除去表面的氧化物W 絲接正極，析出O2 對石墨層起機械剝落的作用燒濕氫：燒濕氫時，H2 先通過盛有蒸餾水的濾氣瓶，再進入燒氫

5、爐（H2O 和 C 反應(yīng)，可徹底除去表面殘留的C）H2燒氫時，可清除 W 絲內(nèi)部因冷加工所引起的晶格歪扭，達到定型的目的 4.W N2 作用： W + N2 WN2 （褐色） W (black) + N2 故充 N2 白熾燈工作溫度不宜過高，一般 23005.W X 作用：X W 循環(huán)（I W、 Br W 燈）6.W酸作用：室溫： W HCl、 H2SO4、HNO3 王水不反應(yīng) 80 100 W HCl、 H2SO4 微弱反應(yīng) 300 W 很快溶于 NaNO3 中7.W堿作用： 室溫： W 與堿不反應(yīng) 80 100 燒融的堿與 W 反應(yīng) 在氧化劑催化作用線反應(yīng)更烈8.W S 作用： W + S

6、 WS2（發(fā)脆）9.W BaO 作用：W + BaO Ba7WO6 + Ba五、 W 的牌號作用：1.粉末冶金后W 絲很軟纖維狀結(jié)構(gòu)決定晶粒間接接觸面積大，結(jié)合力承受一定的拉力和扭力。若加工至 T 再結(jié)晶以上，纖維狀結(jié)構(gòu)無結(jié)晶方向結(jié)構(gòu)結(jié)合力而發(fā)脆二次再結(jié)晶粗大而產(chǎn)生脫節(jié)斷裂2.W 的牌號：解決 W 絲再結(jié)晶與Tf 矛盾，在W 絲內(nèi)添加添加劑W 絲存在不同的牌號。8.W S 作用： W + S WS2（發(fā)脆）9.W BaO 作用：W + BaO Ba7WO6 + Ba五、 W 的牌號作用：1.粉末冶金后W 絲很軟纖維狀結(jié)構(gòu)決定晶粒間接接觸面積大，結(jié)合力承受一定的拉力和扭力。若加工至 T 再結(jié)晶以

7、上，纖維狀結(jié)構(gòu)無結(jié)晶方向結(jié)構(gòu)結(jié)合力而發(fā)脆二次再結(jié)晶粗大而產(chǎn)生脫節(jié)斷裂2.W 的牌號：解決 W 絲再結(jié)晶與Tf 矛盾，在W 絲內(nèi)添加添加劑W 絲存在不同的牌號?？偨Y(jié)： W 的用途：1.白熾燈燈絲2.氣體放電燈的電極3.封接絲 :W 與鎢組玻璃的膨脹系數(shù)相近，故常被用作鎢組玻璃氣密性封接的引線。如： HPML、 HPSL外泡殼的封接引（鎢桿）討論：用光源的示意說明 W 在各種光源中的應(yīng)用及其安裝位置？知識點二、鉬一、 Mo 的性質(zhì)（ 37）銀白色光澤、Mo 粉呈暗灰色、粉末冶金法制取熔點 2620、 V（比W 大）（ Mo W）可與 Mo 組玻璃及石英玻璃進行氣密封接導(dǎo)電率常溫時為 Hg 的 20

8、 倍延伸率可加工成Mo 箔、細絲熱導(dǎo)率可迅速地被加熱或冷卻Mo 與 W 均為纖維狀結(jié)構(gòu):加熱至 1000再結(jié)晶結(jié)構(gòu)（纖維顆粒）不發(fā)脆退火后伸展 T保持足夠的強度，不變形注：在純鉬中加入5%或 5的 Ti 將有脫氧或晶粒細化的作用。三、 Mo 的牌號與用途（37-38） Mo 絲、 Mo 桿、 Mo 箔牌號： Mo1 、 Mo2用途：1.普泡中支撐燈絲的鉤件2.繞制雙螺旋燈絲的芯絲3.低氣壓燈中的陰極4.Mo 桿鹵鎢燈、 HPML 中的引出線5.Mo 箔封接絲：Mo 組玻璃 / 石英玻璃封接（鹵鎢燈、HPML、HMXL、氙燈）討論： Mo 在各種光源中的應(yīng)用及其安裝位置？借用光源的示意說圖明！知

9、識點三、鉭和鈮一、 Ta和 Nb 的物理性質(zhì)（43-44 ）Ta 和 Nb 可以用作吸氣劑：可以吸收氧氣、氫氣以及其他氣體，但吸氫后產(chǎn)生“氫病” Ta和 Nb 與 H2 在常溫 / 高溫下， H2 均能溶解在 Ta和 Nb 的內(nèi)部而發(fā)脆 （不能在 H2 中退火）銀白色Ta 和 Nb 可以與W、 Mo很好的焊接（寶貴性質(zhì)）二、化學(xué)性質(zhì)T=600生成結(jié)實的難溶的Ta2O5，高溫下難以被T=400 Nb2O5 ，高溫下同Ta難以被 H2 還原Ta 和 Nb 制零件不能在H2 爐中進行熱處理，只在真空中去氣（T=2000，Nb 的最大吸氣溫度為T=600 ）Ta CO、 CO2、 C 作用 TaC難熔

10、、輻射系數(shù)強度、機械加工H2 還原 Ta 和 NbTa 吸氣溫度發(fā)脆Ta酸（ HF 外）不作用（耐腐蝕）二、 Ta和 Nb 的牌號與用途牌號： Ta1、 Ta3、 FTa2應(yīng)用：1.吸氣劑2.過渡焊接金屬3.封接絲（Nb 與陶瓷的膨脹系數(shù)相似）HPSL中的電弧管端部焊接做成： Nb 帽、絲、帶、管燈絲 TaC 38807%Ta TaW 絲燈絲 C 化處理白熾燈燈絲：Tf 3500K (價格高、用少）知識點四、錸、鈦、鋯一、 Re 的性質(zhì)（ 47-48）白金色3160、V、化學(xué)性質(zhì)真空M （難熔金屬中最穩(wěn)定的）二、 Re 的用途在純鎢中加入（ 3-5)的錸 T 再結(jié)晶機械強度、延展性、電阻率、抗

11、腐蝕螺旋泡、耐震燈泡燈絲、彎折絲、特種燈絲(1-3)%的錸內(nèi)引線防止溴鎢燈受溴的腐蝕用于聚光燈、紅外線輻射燈攝影燈一、 Ti 和 Zr 的性質(zhì)（ 47-48）共性：、e、 V（真空中）Ti、 Zr 均能吸收gas、在很寬的溫度范圍內(nèi)不放出高溫下： Ti 和 Zr 吸收 H2 而變脆 Ti 和 Zr 不能燒氫處理，退火只能在真空中進行（ T=600-700）Zr 粉干燥易燃、爆炸保存運輸時必須保持潮濕狀態(tài)Ti 和 Zr 受 HF 和 HNO3 酸混合液的腐蝕二、 Ti 和 Zr 的用途用抽速為2100L/STi 和 Zr 燒結(jié)后的鈦升華泵維持超高真空度吸氣劑輻射系數(shù) 散熱片ZrO/ZrSO4 H

12、MXL 的冷端保溫涂層材料非難容金屬特點： 1.晶格結(jié)構(gòu)不太牢固易變形、強度（51）2.熔點低3.采用熔煉的方法制取知識點一、鎳、鐵及其合金一、 Ni 的物理性質(zhì)（51-53 ）銀白色機械性質(zhì)、真空性質(zhì)、焊接性退火 T： 700-750T800變脆二、 Ni 的化學(xué)性質(zhì)潮濕： Y氧化膜T 800 （ G） NiOT 1000 快速氧化而發(fā)脆Ni 吸 H2 加熱真空中放出 350時燒氫（去氣性能好）Ni 與 S 作用發(fā)脆Ni 耐腐蝕三、 Ni 的牌號和應(yīng)用（55）牌號： Ni-01Ni-1Ni-2Ni-3應(yīng)用：1.好的真空、焊接、機械性大量用作芯柱的內(nèi)導(dǎo)絲、支架、反光碗2.較大的二次電子發(fā)射系數(shù)

13、低氣壓放電光源的冷陰極+大電流放電燈的外引線四、 Fe 的物理性質(zhì)去氣困難真空中 V及與Ni 相同， Tf 不宜過高導(dǎo)熱率 很強的磁性普通 Fe 對 H2 具有滲透性Fe 在 H2 中的退火易引起C 的蒸發(fā)，使鐵的成份、性能變化在含有 H2 和 CO的水煤氣中退火，以補充C 的損失五、 Fe 的化學(xué)性質(zhì)Fe 制零件放易生銹（ N2 中保存）Fe+酸 :鈍化反應(yīng)鐵芯絲直絲化絲（30%的稀 HCl、王水快速化絲）加熱時 Fe 能同 X 素、 S、 P、 Si、 C 等反應(yīng)， Fe+S發(fā)脆Fe-堿 :慢Fe-Hg:不反應(yīng)六、 Fe 的分類及應(yīng)用Fe 分類：冶煉時加 S、 P、Si、 C、 Mn 不同

14、性能的 Fe eg:按 C 含量分類： 2%:鑄鐵（ max5%)Hg 減壓下真空蒸餾，Hg 揮發(fā)， M 留下4.加熱處理把吸附于 Hg 中的有機物和溶解的氣體徹底清除各種 gas 在 Hg 隨 T而下降5.堿法處理：10%的 NaOH 溶液6. 6.酸法處理：10-15%的 HNO3五、 Hg 的應(yīng)用1.Hg 在 0-200的均勻且不潤濕玻璃填充溫度計2.Hg 比重大， PHg真空系統(tǒng)中用作水銀壓力計3.純度靈敏的指示劑4.氣體放電光源中廣泛應(yīng)用六、汞齊1.Hg 齊： Hg 與 M/ 合金含有 Hg 的合金形成 Hg 齊的金屬： Au 、 Ag 、 Cu、 Zn、 Sn、 Pb、 Mg 、

15、Al、 Na、 K不易形成 Hg 齊的金屬： Fe、 Ni、 Co、 Pt2.Hg 齊法： Hg 齊固體合金預(yù)先安裝在電極附近在排氣管熔封后高頻間接加熱Hg在等內(nèi)蒸發(fā)3.分類：4.固汞的使用原則：根據(jù)固汞要求的工作溫度區(qū)域確定固汞的類型管電流密度、固汞放置的位置、燈的結(jié)構(gòu)決定了固汞的溫度。 燈的離散性、燃點方式及相應(yīng)的參數(shù)要求，決定了固汞的工作溫度區(qū)域。如要同時保證燈頭朝上與燈頭朝下燃點的光通輸出，應(yīng)選擇工作溫度區(qū)域?qū)挼墓坦?固汞的工作溫度區(qū)域確定了固汞的類型。 確定固汞的類型要同時分析清楚燈內(nèi)除固汞外的控制、影響汞蒸汽壓的控制源，這種控制作用給燈帶來什么影響，避免多個控制源引起燈長時間不穩(wěn)定

16、。確定固汞的大小和粒數(shù)根據(jù)排氣管的大小，確定固汞的大小。燈內(nèi)注汞量及每個固汞顆粒含汞量決定固汞的顆粒數(shù)。一般不將固汞放入燈內(nèi)，避免劃粉。根據(jù)所選擇固汞的型號制定配套工藝，包括固汞注入方式及保證排氣管留長長度固汞的型號決定了其熔融溫度。熔融溫度高的固汞可采用固汞上注入的全自動圓排氣機，熔融溫度低的固汞不宜采用固汞上注入的全自動圓排氣機，排氣管朝上的全自動圓排氣機由于燈管離開烘箱后排氣管溫度仍然很高，固汞下落并存放于排氣管中，熔融溫度低的固汞會軟化變形、熔融掉入燈內(nèi)。使用熔融溫度低的固汞建議使用排氣管朝下的圓排氣機生產(chǎn)，固汞采用機械或人工預(yù)注入方式固汞溫度與排氣管留長長度和固汞限位方式密切相關(guān)，制

17、燈工藝應(yīng)滿足排氣管留長長度和放置方便的需要。固汞自動注入裝置應(yīng)加冷卻水套將溫度控制在 25以下，并同時采用惰性氣體密閉保護，可更好地避免固汞由于高溫、轉(zhuǎn)動引起溢汞粘連，同時減少汞向生產(chǎn)場地擴散。根據(jù)排氣管的留長長度決定整燈的結(jié)構(gòu)選擇固汞一般可按上述順序設(shè)計，但前后順序又交互影響，要綜合考慮，整體設(shè)計。汞齊在燈內(nèi)的應(yīng)用見汞齊應(yīng)用固汞的型號決定了其熔融溫度。熔融溫度高的固汞可采用固汞上注入的全自動圓排氣機，熔融溫度低的固汞不宜采用固汞上注入的全自動圓排氣機，排氣管朝上的全自動圓排氣機由于燈管離開烘箱后排氣管溫度仍然很高，固汞下落并存放于排氣管中，熔融溫度低的固汞會軟化變形、熔融掉入燈內(nèi)。使用熔融溫

18、度低的固汞建議使用排氣管朝下的圓排氣機生產(chǎn)，固汞采用機械或人工預(yù)注入方式固汞溫度與排氣管留長長度和固汞限位方式密切相關(guān)，制燈工藝應(yīng)滿足排氣管留長長度和放置方便的需要。固汞自動注入裝置應(yīng)加冷卻水套將溫度控制在 25以下，并同時采用惰性氣體密閉保護，可更好地避免固汞由于高溫、轉(zhuǎn)動引起溢汞粘連，同時減少汞向生產(chǎn)場地擴散。根據(jù)排氣管的留長長度決定整燈的結(jié)構(gòu)選擇固汞一般可按上述順序設(shè)計，但前后順序又交互影響，要綜合考慮，整體設(shè)計。汞齊在燈內(nèi)的應(yīng)用見汞齊應(yīng)用三、稀土M 鹵化物的制備1.元素直接合成RE+IREI3提純：升華特點：易吸收水，生成鹵化物保存于無水乙醚中易見光分解，故需要黑色/ 棕色包裝2.稀土

19、 M 和 HgI2 置換RE+ HgI2 REI3 +Hg優(yōu)點：不穩(wěn)定，空氣中稱重Hg 可用蒸餾法與REI3 分離，但燈若需Hg，可不必嚴(yán)格清除光譜分析：Ga 為 P 色In 為“定藍”B 色Tl 希臘語為“綠線”G 色一、理化性質(zhì)（83）1.稀散 M Ga 裝入塑料袋 / 橡皮袋（ =3%）2.化合物均有毒Ga 的毒性超過Hg、 As(砷）使用注意In 化合物服用少量毛發(fā)生長極少量毛發(fā)脫落二、應(yīng)用 -HMXL 為主特定的光譜氣體放電的工作物質(zhì)1.綠 Tl 燈（ TlI3）光化學(xué)光源，水下Lighting 、捕漁2.紫 Ga 燈（ GaI3） 光化學(xué)光源集成電路板3.藍 In 燈（ InI3）

20、：放映燈4.Na-In-Tl 燈 （ NaI-InI3-TlI3 ） -LiI三、 TlI3 的制備Tl2(SO4)3+NaI Na2SO4+ TlI3白白YNaI+蒸餾水電爐上加石棉網(wǎng)攪拌無色澄清液加入混合液體攪拌靜置30min 瓷孔濾紙過濾烘干收集Tl2(SO4)3溶解淡黃色注意：1.濾紙要貼緊2.漏斗的漏嘴對準(zhǔn)抽濾瓶的濾嘴，再接抽氣泵3.漏斗內(nèi)到溶液速度要慢所用容器用種鉻酸鉀+硫酸的混合液清洗自來水沖洗蒸餾水沖洗干凈TlI3 的特點：1.易熔2.易吸水3.易溶于有機溶液中知識點一、玻璃的組成與特性一、玻璃的通性1.玻璃定義2.特征：各向同性 無固定熔點 亞穩(wěn)性 變化的可逆和連續(xù)性二、玻璃的結(jié)構(gòu)四面體形 / 三角形的氧離子包圍三、玻璃的成分及其作用1.玻璃的成分：玻璃結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)（基本骨架的氧化物）+玻璃性能的氧化物2.各主要氧化物在玻璃中的應(yīng)用特性（見下表）四、光源用玻璃：S、W、M、B、G、Z、H、T1.S:石英玻璃HMXL、 HPML、氙燈、鹵鎢燈、殺菌燈玻殼2.W：大功率特種白熾燈、HPML、 HMXL 的玻殼或芯柱3.M ：大功率特?zé)艏癏ID 的外玻殼和芯柱4.B:(鈉鈣硅酸鹽 +鉛的硅酸鹽）石灰料玻璃鉛玻