2.2.4.Тугоплавкие металлы

Ктугоплавким относятся металлы с температурой плавления выше 1700°С: вольфрам, молибден, тантал, ниобий, хром, цирконий, рений. Чаще всего их получают методами порошковой металлургии с использованием электровакуумных технологий выплавки и очистки.

Применение тугоплавких металлов:

•изделия электровакуумной техники;

•нагревательные элементы;

•испарители в установках термического осаждения для получения тонких высокопроводящих и резистивных пленок;

•тонкопленочные резисторы;

•термопары для измерения высоких температур.

Все тугоплавкие металлы при нагревании на воздухе до температур выше 600°С интенсивно окисляются с образованием летучих оксидов. Поэтому в качестве нагревательных элементов они работают в вакууме или в защитной инертной среде, например в аргоне. Тугоплавкие металлы имеют ничтожно малое давление насыщенных паров - важное качество для материала испарителя при получении тонких пленок.

Вольфрам (W) - наиболее тугоплавкий из всех металлов (Тпл = 3400°С), имеет высокую твердость, хорошую проводимость

(ρ = 0,055 мкОм·м).

Вольфрам - один из важнейших материалов электровакуумной техники. Благодаря волокнистой структуре, приобретаемой в результате обработки ковкой и волочением, тонкая вольфрамовая проволока диаметром до 0,01мм обладает высокой гибкостью. Вольфрам - основной материал для изготовления нитей ламп накаливания. Однако проволока и спирали из чистого вольфрама при высоких температурах становятся хрупкими вследствие процессов рекристаллизации, сопровождающихся интенсивным ростом зерна до размеров поперечного сечения проволоки. Для улучшения свойств чистого вольфрама в него вводят различные присадки. Оксид тория Th2O3 замедляет процесс рекристаллизации и препятствует росту зерна, добавки оксидов кремния SiO2 и алюминия Al2O3 улучшают формоустойчивость вольфрамовой проволоки. В элек-

35