Материал для электродов долговечных искровых разрядников
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СО@1АЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУЬЛИИ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕН1-1ЫЙ HOMHTET
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРИТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 2999123/07 (22) 24,10,80 (46) 30,08,92, Вюл. 1 32 (72) В,В,Инкин, А,Н.Туманов, С„И.файфер, Е,С,Савранская, Г,И.Малинов, Т„Н.Москвичева и 10„В,Киселев (53) 621.387,332.4 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
1Г 492950, кл, Н 01 т 9/04, 1973, Авторское свид"=-.ельство СССР !
> 621231. к:;. fl 01 I 17/04, 1975.
Изобретение относится к области электроники и может быть использовано для изготовлен..я электродов термостойких долговечных искровых разрядников с повышенной стабильностью напряжения пробоя.
Известен сплав ВВо-4, состоящий из окиси бария (ВаО 2,5-4,01 по массе), никеля (1 — 2,0-3,5 по массе) ! и вольфрама 1 — остальное), применяемь!й в качестве материала электродов импульсных источников оптического излучения, Эрозионная стойкость этого сплава неростато!>на для удовлетворения современных требований по долговечности газоразрядных приборов. Кроме того, этот материал не обеспечивает необходимой стабильности напряжения пробоя в условиях изменения температуры окружающей среды, Наиболее близким известным техническим решением к данному изобре„„SU„„706291 Al ()) Н 01 Т. 17/04 Н 01 Z 19/30
2 (54)(57) МАТЕРИАЛ,ПЛЯ ЭЛЕКТРОЛОВ ДОЛГОВЕ lHl;fX ИСКРОВВ!Х Р !ЭРЯЛН11КОВ на основе вольфрама, включающий никель и окись щелочноземельного металла, о т л и и а ю щ и i" с я тем, что с целью повышения эрозионной стойкости, он содержит в качестве окисла щелочноземельного металла окись стронция при следующем соотношении о компо!!ентов, мас, Окись стронция 2,0 5 5 Никель 2,0-3,5 Вольфрам Остальное, \ тению является материал ВКо3Н3 для электродов долговечных искоовых разрядников на основе вольфрама, включающий никель (Ы вЂ” 2,0-3,54 по мас- 2 се) и окись щелочноземельного ме- 1 ! талла, В качестве окиси щелочноземельного металла использована 1 р окись калия (СаΠ— 2,8-4,0 по массе), Этот материал обеспечивает высо! 1 кую стабилoHocTb напряжения пробоя разрядников, З Одним из основных факторов, ограничивающих использование этого материала, является высокая его распыляемость, приводящая к сни- *Ъ жению сопротивления изоляции и увеличению разброса пробивного напряжения приборов, Так в режиме, типичном для коммутационных искровых разряд- ников, напряжение пробоя — 3 кВ, энергия в импульсе " 3 Дж,амплитуда в импульсе - 1.000 А, длительность импульса. - 30 мкс, частота следова906?91 ния импу!»c(iR - ?5 1«, Обеспе ><вает ,<.лгове il/ncTh лишь до 7-8 илн, lрО боев, ! ,Рпь<з да! «г;О изобретения являегсB попы>< c. . > Il iP 3PO 3I v-.- тери;<ла . . Зт; це ь дост и>-ается гем, что из-! вестныи г<ате(»ч<)! для электродoR дол, ° ове,<,j-. ь х ис KpQBLIK разр!pfj .<КоВ на основе10 ! Bo 1 ьФРс3><а, Б кл!с -<.<юЩиЙ никель !I oKIlc b (Ще! С Мс (. Ь П с>О ПИКОВ ВОЛ Ьфпа МсЗ, НИ КЕЛ и "ки(!i стронция ГIОлу ->ают методОм химич»ского Смешивания путем Осажде!<Ня (арб(» а Tîâ никеля и стронция в г..;:.iiei<з«и час иц вг>Г<ь;, рамового н! L>лйил» с пос леГ1> "".щРЙ ф!",л ьтра циР c,i!.IIf((>,1 l1 . з(>и!.а- ОГ>ь><ым BoccTBHoB— о ле<<и-".м и вопo, )äå: ри 900 !...,, комIIc3K: -<ы;.-; (..б;,; з ц«.>,<а тери. < <а и(-с)п >) (<а;1!.j МЕTài3OI- ХО.:ОДНОГО Г.PÅCÑOã,RÍÈß ПРИ давлен::I !i >-3,0 Т/см ; посгедуl0Щ!1<1;Ояс >>,<НЫМ CГ! Р К.-\ НИ Cм ГIРИ» ЕМ пе )B > >е I )Ь (I P.. iBH! Р 1 2 >1 f1j,f;i ;(О-О со--RBR порошка. никель — 3,0 я 25 0 исследовано влияние его содержа«<ия ня:1л-. hfocTb и пластичность спеи. .с T=,блица1 СодержаО г, 1 Р ", 5 2 0 2 г. г I-<И<Р Ни и к ел я, ( и 3„0 3,0 3,0 9>3 ; с(", 17,5 1 >2 <9,6 f111,/Г3, 7. Ка (видно !<ç приведенны;(pB:.;ó<1>f-.— татов, пористость матер><ала практи4= СКИ НЕ ЗаВИСИТ ОТ -ОДЕОжс-.нИЯ НИкеля в исследованном интервале концентраций. Однако этот компонент оказывает существенное влияние на механические свОЙства:(омпозиции„ Пластичность резко воBpBcTBpT при измеокись сгпо<<ция при следующем соот1<Г>ШЕ >< .1<1 f(nMI lni IB I Р;(,.! Г >. (т; .> с- < Ц;. С< Zi 0-5,5 !
ВО г! !,i!:ра м ПС Гс> П Ь МОЕ 1<скоп ><ы,
Остальное, в 600 мл дистиллированнэЙ воды растворяют 46,8 г азотнокислого сгронция Б<-(ИО ) марки ЧДД > 2 и 85 г азотнокислого никеля Ni(N03) ° 3 с 611дО марки 1Лд, V раствору добавляют при перемешивании порошок вольфрамового а<с гидрида Wo. марки Ч<(А % г ° В полученг<ую суспензию при непрерЫвном перемешивании вводят раствор углекислс>го аммог<ия (NH, ) СО марки 4 2 3 ЧЛА (107 г в 950 мл воды), Осадок отделяЮт фильтрованием, сушат при о 130-150 С, восстанавливают в водороде при 900 С (точка росы — 40 С ), Выход — 500 г порошка, Компактнь(е изделия, например, электроды получают холодным прессованием порошка (пресс = 2 Т/см ) с последующим спеканием в водг>роде при 1350 ",точка росы — 40 С) в течение 1 ч, Добавка никеля предназначена для интенсификации процесса спекания и повышения пластичности материала, Для Определения оптималЬного коли— чества никеля в сплаве 1> — Ni — Hf-I > е,ного материала, R таблице 1 г оиведены значения -Орис!Ости П и сГепени деформаци>l I!>/13 при >-спыт,<нии на сжатие ЛО ПГ>я>33<ения первОЙ трещины Образцов . Олавов 1> — N< — 357. В",О спечен-ых гри температуре 1350 С, B зав><Гимо -ти От содРр><<ания нике я . внии cnpef»;,BHèÿ никеля от 0,5 до 2,0:;, Ilpl< дальнеЙшем повышении его содержания прирост пластичности незначителен, Оптимальным содержа— чием г-икегя следует считать ?-3,5)п, «пля Определения оптим:->льног О ког!ичес.гва окиси стронция в сплаве были ригстовлены 5 смесеЙ ингредие>,oB, SO62» содержащие каждая 3 . никеля и от пи- чающиеся друг от друга содержанием окиси стронция в каждой смеси последовательно 1,5; 2,0; 3,5; 5,5; 6,0!, а также содержанием воль рама, составляющим дополнительную до 1004 часть каждой смеси, I Т а б л и ц а 2 Состав сплава Скорость эрозии, г/имп, пп 1,7 10 2,1 ° 10 Как видно из таблицы, скорость эрозии, определяемая потерей массы электрода за один импульс, у предлагаемого материала при содержании окиси стронция 2,0-5,5Й более чем на порядок ниже по сравнению со сплавами, активированными добавками окислов бария и кальция, При снижении содержания окиси стронция до 1,54 и ниже скорость эро. зии материала существенно повышается Таблица 3 Разброс напряжения пробоя, В Сопротивление изо" ляции прибора, МоМ Состав сплава б Количество пробоев, л10 Начальные замеры 7,2 9,0 15,0 20,0 30,0 1, W+3,0 Ni+ + 3,5 SrO 600 800 ЯОО 900 900 500 400 2, W + 3 O Ni + + 3,0 . СаО 700 800 1000 300 выход из строя (интенсивное распыление) 1 W+ 3,0 Ni + 1,5 SrO W + 3,0 Ni + 2,0Т SrO 3 W + 3,0% Ni + 3,5% SrO 4 W + 3,0 .Ni + 5,5% SrO 5 И + 3,0 . Ni +,О SrO 6 W + 3,0 Ni + 3,0 СаО (ВКоЗНЗ) 7 W + 3,0 Ji + 4,0 ВаО (B6o-4) Резуль та т ы, полученньie при испытании м; териалов в одинаковых условиях с сп, вами ВК ЗНЗ и ВВо-4, показали следующую скорость эрозии ма;сриапов в искровом разряде (табл, 2), 9,9 10 10- н 9,4 10" 1,2 10 4,5 ° 10 9 вследствие недостаточного запаса эмиссионно-активного вещества, При повышении содержания в сплаве окиси стронция до 6,03 также наблюдается возрастание распыляемости электродно" го материала, вызванное, очевидно, ухудшением его теплопроводности, В табл, 3 приведены результаты сравнительных испытаний на долговечность. сплава ВКо3Н3 и предлагаемого материала оптимального состава, 906291 Госта ви Tp3lb Редактор Е,Гиринская Техред й,йоргентал Корректор Н, Со."олова оаказ 3474 Тираж Подписное БНИИПИ Госуда;.ствеииого комитета по .".зобретевиям H открыткам при !1)гi (I,(.(1 13(11, l,lîñ. ê11ä Ж--(.с „Гауы1скав 1(,а//. „д. /Ф // с Производственно-издательский ком виват /1ате /(т h-, ужгород, ул. егери..а, 1 1(ак можно видеть из приведенных данных, предлагаемый материал при сроке службы более 15 млн. пробоев обеспечивает более высокую стабильность напряжения пробол по сравне-,, нию со сплавом БКо3Н3 и вместе с тем значительно превосходит его го эрозионной стойкости„ Предлагаемый материал обеспечивает гарантированную долговечность разрядников ло 30 млн. пробоев, 
