我的制造工藝

1、難容金屬特點(diǎn)： 1.晶格結(jié)構(gòu)牢固2.熔點(diǎn)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(shí)點(diǎn)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(duì)后序工序有利

2、.5.W 棒壓制W 粉W 棒的方法機(jī)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(jiān)固致密 強(qiáng)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(jī)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(jìn)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(shí)氧化（增加 W 絲的延展性，拉絲時(shí) 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(jìn)入加熱爐前，表面先涂一層膠狀石墨乳，起到保護(hù)和潤滑的作用。石墨乳作用：潤

3、滑劑和保護(hù)層的雙重作用。二、 W 的物理性質(zhì)1.W 的“三高”高熔點(diǎn)、高硬度、高強(qiáng)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(shí)會(huì)產(chǎn)生什么變化？5.W 的 Tc W 的真實(shí)溫度：Tc-T=30-80K四、 W 的化學(xué)性質(zhì)（焊接時(shí)困難，W 只與 Ni、 Ta點(diǎn)焊 W W、

4、Mo不能直接點(diǎn)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(shí)）3.W C、 CO、 CH4 作用：W + C WC、 W2C（C 黑色）W 絲的硬度、熔點(diǎn)、化學(xué)穩(wěn)定性好，但會(huì)使W 絲發(fā)脆、處理W時(shí)，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(duì)石墨層起機(jī)械剝落的作用燒濕氫：燒濕氫時(shí)，H2 先通過盛有蒸餾水的濾氣瓶，再進(jìn)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(shí)，可清除 W 絲內(nèi)部因冷加工所引起的晶格歪扭，達(dá)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(hào)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(hào)：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(hào)。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(hào)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(hào)：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(hào)。總結(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(shí)點(diǎn)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(diǎn) 2620、 V（比W 大）（ Mo W）可與 Mo 組玻璃及石英玻璃進(jìn)行氣密封接導(dǎo)電率常溫時(shí)為 Hg 的 20

8、 倍延伸率可加工成Mo 箔、細(xì)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(qiáng)度，不變形注：在純鉬中加入5%或 5的 Ti 將有脫氧或晶粒細(xì)化的作用。三、 Mo 的牌號(hào)與用途（37-38） Mo 絲、 Mo 桿、 Mo 箔牌號(hào)： 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(shí)點(diǎn)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(shí)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(jìn)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(qiáng)度、機(jī)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(hào)與用途牌號(hào)： 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(jià)格高、用少）知識(shí)點(diǎn)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(jī)械強(qiáng)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(jìn)行（ T=600-700）Zr 粉干燥易燃、爆炸保存運(yùn)輸時(shí)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(diǎn)： 1.晶格結(jié)構(gòu)不太牢固易變形、強(qiáng)度（51）2.熔點(diǎn)低3.采用熔煉的方法制取知識(shí)點(diǎn)一、鎳、鐵及其合金一、 Ni 的物理性質(zhì)（51-53 ）銀白色機(jī)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(shí)燒氫（去氣性能好）Ni 與 S 作用發(fā)脆Ni 耐腐蝕三、 Ni 的牌號(hào)和應(yīng)用（55）牌號(hào)： Ni-01Ni-1Ni-2Ni-3應(yīng)用：1.好的真空、焊接、機(jī)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(qiáng)的磁性普通 Fe 對(duì) 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(bǔ)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(shí) 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(shí)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(jī)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(jì)2.Hg 比重大， PHg真空系統(tǒng)中用作水銀壓力計(jì)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(diǎn)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(shí)保證燈頭朝上與燈頭朝下燃點(diǎn)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(shí)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(gè)控制源引起燈長時(shí)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(gè)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(hào)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(hào)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(dòng)圓排氣機(jī)，熔融溫度低的固汞不宜采用固汞上注入的全自動(dòng)圓排氣機(jī)，排氣管朝上的全自動(dòng)圓排氣機(jī)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(huì)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(jī)生產(chǎn)，固汞采用機(jī)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(dòng)注入裝置應(yīng)加冷卻水套將溫度控制在 25以下，并同時(shí)采用惰性氣體密閉保護(hù)，可更好地避免固汞由于高溫、轉(zhuǎn)動(dòng)引起溢汞粘連，同時(shí)減少汞向生產(chǎn)場(chǎng)地?cái)U(kuò)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(jì)，但前后順序又交互影響，要綜合考慮，整體設(shè)計(jì)。汞齊在燈內(nèi)的應(yīng)用見汞齊應(yīng)用固汞的型號(hào)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(dòng)圓排氣機(jī)，熔融溫度低的固汞不宜采用固汞上注入的全自動(dòng)圓排氣機(jī)，排氣管朝上的全自動(dòng)圓排氣機(jī)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(huì)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(jī)生產(chǎn)，固汞采用機(jī)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(dòng)注入裝置應(yīng)加冷卻水套將溫度控制在 25以下，并同時(shí)采用惰性氣體密閉保護(hù)，可更好地避免固汞由于高溫、轉(zhuǎn)動(dòng)引起溢汞粘連，同時(shí)減少汞向生產(chǎn)場(chǎng)地?cái)U(kuò)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(jì)，但前后順序又交互影響，要綜合考慮，整體設(shè)計(jì)。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(diǎn)：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(diǎn)：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I(xiàn)n 為“定藍(lán)”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(lán) 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(duì)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(diǎn)：1.易熔2.易吸水3.易溶于有機(jī)溶液中知識(shí)點(diǎn)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(diǎn) 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