166091. lajstromszámú szabadalom • Gyártmány wolframötvözetből
166091 7 8 Az A példa szerinti zsugorított brikettből a szokásos wolframfeldolgozási eljárással hengerelés, nyújtás és húzás útján (14,6 mii) 0,37 mm átmérőjű huzalt készítettünk. Az így készített huzal tóriumoxid koncentráció gradiensének körülbelüli értéke az 1. ábrán látható. Ez a diagram mindhárom példa esetére tartalmazza a szokásos mikromintás mérés eredményeit. Az 1. ábrából is megállapítható, hogy valamennyi példánál a huzal felületétől a hossztengely felé haladva a központi tengelynél a tóriumoxid koncentráció legalább 10%j kal kisebb, mint a huzal felületén. Az A példa szerinti huzalt átkristályosítottuk, mikor is hidrogén-atmoszférában villamos áramot vezettünk át rajta. A huzal körülbelül 6 percen át az olvadási áram mintegy 70%-ánák megfelelő áramot kapott, aminek eredményeképpen olyan, nagy wolfrámszemcsés szerkezetű lett, hogy ereszkedésre vagy magas hőmérséklet melletti tartósfolyásra való hajlam szempontjából lényegesen kedvezőbbé vált a hasonló méretű, tiszta wolframból vagy hagyományos módon tóriumozott wolframból készült huzalokhoz képest. Egy másik A példa szerinti mintát oly módon kristályosítottuk át, hogy egy perc alatt az olvadási áramérték 80%-ának megfelelő értékig növelt áramot bocsátottunk át rajta, majd ezt az áramot további 6 percig fenntartottuk. Ekkor a 2. ábra mikrofotogramja szerinti wolfram szemcseszerkezetet kapunk. A mikrofotogram tanúsága szerint a huzal felülete közelében a wolfram finomszemcsés szerkezetű, míg a középső magban a wolframszemcsék nagyok. Ez a szerkezet, amellett, hogy szerkezetileg stabil, magas hőmérsékletű elektronforrásként alkalmazható, továbbá izzólámpa izzószálaként is alkalmazható. A finomszemcsés felületmenti szerkezet lehetővé teszi, hogy az izzólámpában elhelyezett izzószál felfogja (elnyelje) a magas hőmérsékleten fellépő rázkódásokat és rezgéseket, ugyanakkor a huzal magjának durvaszemresés szerkezete csökkenti a szál megereszkedésre való hajlamát. B) példa Az A) példa szerinti kiindulási ötvözetből álló és azonos oldószert tartalmazó előzsugorított brikettet folyadék-diffúzió útján körülbelül 30 óra időtartammal tóriumnitrát említett vizes oldatával impregnáljuk. A tóriumtartalmú brikettet az A) példában leírt módon hőkezeljük. Az A) és B) példák szerinti zsugorítással nyert diszperziós ötvözetek I. táblázatban összefoglalt jellemzőinek összehasonlítása mutatja, hogy a diffúziós idő meghosszabbítása hatékonyan növeli a tóriumoxid koncentrációt mind a brikett felületén, mind központi tengelyénél. A zsugorított brikettből az A) példában leírt módon (14,6 mii) 0,37 mm átmérőjű huzalt készítettünk. A kapott huzal tóriumoxid koncentráció görbéje az 1. ábrán látható. Összehasonlítást végeztünk a jelen példa szerint készített huzal, valamint azonos méretű, nem tóriumozott, de azonos mennyiségű szemcsenövekedést elősegítő adalékot tartalmazó wolframból készült huzal, mint etalon között az átkristályosodási viselkedés szempontjából. A mintákat hidrogénben egy perc alatt az olvadási áramérték 70 vagy 80%-áig növelt árammal hevítettük, majd további 6 percen át ugyanezen áramon tartottuk. A B) példa szerinti huzal mind a 70, mind a 80%-nak megfelelő esetben olyan durvaszemcsés wolframszerkezetet nyert (3a ábra), amelynek megereszkedésére való hajlama csekély és összemérhető a tóriumot nem tartalmazó etalon huzaléval. További kísérleteinkben úgy találjuk, hogy a B) példa szerinti huzal 6 perces átkristályosodási hőmérséklete lényegesen, körülbelül 300 °C-kal magasabb volt, mint az etalon huzalé. Ha az olvadási áramérték 70 vagy 80%-áig való hevítés igen gyors (körülbelül egy másodperc), a 3b ábra szerinti finomszemcsés szerkezetet nyerjük. Hogy a hevítési sebesség ilyen változtatása a szemcseméret szempontjából a 3. ábrán szemléltetett jelentős változást eredményezheti és hogy kis Th02-részecskéknek az ötvözete mintegy 0,8 súly°/o-át kitevő mennyiségben való jelenléte mellett durvaszemcsés wolframszerkezet nyerhető, ellentétben áll a várakozással. C) példa Az előző példákkal azonos mennyiségű szemcsenövekedést elősegítő adalékot tartalmazó előzsugorított wolframbrikettet készítünk. A brikettet desztilált vízbe merítjük, majd az oldószerrel átitatott öntecset literenként 520 gramm tóriumoxidot tartalmazó vizes tóriumnitrát oldatba helyezzük. A folyadék-diffúzió időtartama jelen példában 4 óra, ennek során a zsugorított öntecsben az I. táblázatban megadott tóriumoxid koncentráció gradiens jön létre. A zsugorított brikettből az előző példákban leírt módon (14,6 mii) 0,37 mm átmérőjű huzalt készítünk. A huzal körülbelüli tóriumoxid koncentráció gradiense az 1. ábrán látható. A C) példa szerinti huzal átkristályosodási viselkedése azonos villamos hevítési feltételek mellett igen hasonló a B) példa szerinti huzaléhoz. Nevezetesen, ha a huzalt hidrogénben egy perc alatt az olvadási áram 70 vagy 80%-áig terheljük, a C) példa szerinti huzal megereszt kedésre nem hajlamos, durvaszemcsés wolframszerkezetté kristályosodik át. Az a hőmérséklet, amelynél ez 6 perces, egyidejű lágyítás mellett bekövetkezik, körülbelül 400 "CJkal magasabb, mint egy azonos méretű etalon huzalnál, amely azonos mennyiségű szemcsenövekedést elősegítő adalékot tartalmaz, de nem tartalmaz tóriumoxidot. Igen gyors hevítés esetén a 3b ábrán bemutatotthoz hasonló finomszemcsés szerkezét alakul ki. A fenti átkristályosítási eredményekből nyilvánvaló, hogy a találmány alkalmazásával előnyösen magasabb átkristályosodási hőmérséklet érhető el, ugyanakkor az átkristályosodott termékben kialakuló viszonylag nagy 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
