การรักษาความร้อนของทังสเตน
จุดหลอมเหลวของทังสเตนคือ 3422°C ซึ่งเป็นจุดหลอมเหลวสูงสุดในบรรดาโลหะ จากมุมมองของการประมวลผล มันมีอุณหภูมิการเปลี่ยนจากความเหนียวเป็นเปราะสูงและมีความเปราะที่อุณหภูมิต่ำที่อุณหภูมิห้อง เป็นโลหะที่แปรรูปได้ยากเนื่องจากแรงยึดเกาะที่ขอบเกรนนั้นอ่อนแอและง่ายต่อการแตกร้าวจากขอบเกรน
“การเติมรีเนียม (Re) เป็นที่ทราบกันดีว่าช่วยเพิ่มความเหนียวของทังสเตนที่อุณหภูมิต่ำ แต่มันเป็นโลหะที่มีราคาแพงที่สุดและไม่สามารถใช้งานได้จริง
อีกทางเลือกหนึ่งคือการปรับแต่งโครงสร้างของเกรนด้วยผงโลหะและกระบวนการแปรรูปด้วยความร้อน ทังสเตนสกัดจากเหมืองและผง ขึ้นรูปด้วยผงโลหะ ในทังสเตนแบบอัดแน่นนี้ ขนาดและรูปร่างของผงเผาผนึก (รูปร่างเกรนเท่ากัน) จะถูกบดและยืดออกโดยการทำงานพลาสติก เช่น การม้วนและการวาดลวด ทำให้เกิดการเคลื่อนตัวจำนวนมาก และลดขนาดเม็ดคริสตัล และรูปร่างของเมล็ดข้าวยังขยายไปในทิศทางที่เฉพาะเจาะจงอีกด้วย
เป็นผลให้สามารถลดอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านที่มีความเหนียวและเปราะลงให้ใกล้เคียงกับอุณหภูมิห้องโดยส่งเสริมการปรับแต่งโครงสร้างเกรนระบายความร้อน แบ่งประเภทของงานพลาสติกตามอุณหภูมิระหว่างการแปรรูป หากอุณหภูมิใกล้เคียงกับอุณหภูมิห้อง แสดงว่า การทำงานเย็น”” หากมีจุดหลอมเหลวมากกว่าครึ่งหนึ่ง แสดงว่า “”การทำงานร้อน”” และหากต่ำกว่าครึ่งหนึ่ง แสดงว่า “”การทำงานอุ่น””ในการทำงานที่ร้อน เป็นเรื่องยากที่จะแปรรูปผลิตภัณฑ์ที่บางและบางให้เท่ากัน เนื่องจากอุณหภูมิที่ลดลงระหว่างการแปรรูป ดังนั้นเส้นใยจึงถูกผลิตโดยการทำงานเย็น การอบอ่อนเพื่อลดความเครียดเป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากความเครียดยังคงอยู่ในโครงสร้างระหว่างการทำงานที่เย็น การทำงานในที่เย็นทำให้เกิดความเครียดที่ยืดหยุ่นได้ ดังนั้นการตกผลึกซ้ำจึงมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้น และแม้แต่การสัมผัสกับอุณหภูมิสูงเพียงชั่วคราวก็จะทำให้เกิดการตกผลึกซ้ำ ซึ่งเร่งการแตกตัวตามขอบเกรนในบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ การตกผลึกซ้ำทำให้เกิดการหย่อนคล้อยเนื่องจากการเสียรูปของไส้หลอด
เกี่ยวกับการตกผลึกใหม่
การตกผลึกซ้ำ หมายถึงการก่อตัวและการเจริญเติบโตของเม็ดผลึกใหม่ ซึ่งแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากเม็ดผลึกที่เกิดจากการแปรรูป และไม่มีข้อบกพร่อง เช่น การเคลื่อนตัว เพื่อสร้างโครงสร้างเม็ดผลึกที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากโครงสร้างที่ผ่านกระบวนการ ถูกเรียก.
การตกผลึกใหม่เป็นกระบวนการที่แยกจากการนำกลับมาใช้ใหม่ ซึ่งธัญพืชใหม่จะถูกสร้างขึ้นล้อมรอบด้วยขอบเกรนมุมสูงที่ไม่มีข้อบกพร่อง เช่น ผนังเซลล์หรือการเคลื่อนตัว และเกรนเหล่านี้เติบโตโดยการกินเกรนที่อยู่ติดกัน ทำ. เมื่อเม็ดคริสตัลโตขึ้นและขอบเกรนเคลื่อนตัว ข้อบกพร่อง เช่น ผนังเซลล์และความคลาดเคลื่อนในเม็ดคริสตัลที่มีอยู่จะหายไป
เชื่อกันว่าผลึกใหม่เหล่านี้มีต้นกำเนิดมาจากที่ที่ความเครียดยืดหยุ่นกระจุกตัวอยู่ในโครงสร้างเกรนที่มีอยู่ (อินทราแกรนูลหรือขอบเกรน) นิวเคลียสของการตกผลึกซ้ำมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในวัสดุที่ทำงานเย็นซึ่งมีการทำงานระดับสูง ซึ่งสร้างความเครียดที่ยืดหยุ่นได้มาก และการตกผลึกซ้ำจะเริ่มต้นที่ 900 ถึง 1,000°C ยิ่งมีการสร้างนิวเคลียสที่ตกผลึกใหม่มากขึ้น ธัญพืชที่ตกผลึกใหม่ก็จะยิ่งมีมากขึ้นหลังจากการเจริญเติบโต ดังนั้นขนาดเกรนที่ตกผลึกใหม่จึงมีแนวโน้มที่จะเล็กลง ดังนั้น หากปรับปรุงความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำโดยการปรับเม็ดคริสตัลให้ละเอียดโดยการทำงานเย็น การตกผลึกซ้ำจึงมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้น ดังนั้นแม้ว่าจะสัมผัสกับอุณหภูมิสูงชั่วคราว การตกผลึกซ้ำจะเกิดขึ้นและการเปราะบางของขอบเกรนจะส่งเสริมในบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ ควรสังเกตว่าขดลวดไส้หลอดที่ทำจากลวดทังสเตนบริสุทธิ์จะเสียรูป (การเปลี่ยนรูปแบบคืบ) เนื่องจากแรงภายนอกเล็กน้อย เช่น น้ำหนักของตัวมันเอง เนื่องจากปรากฏการณ์เลื่อนที่ขอบเกรนที่ขยายออกไปในทิศทางรัศมีของไส้หลอดเมื่อใช้ที่สูง อุณหภูมิ เส้นใยที่ผิดรูปทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปในพื้นที่และมีแนวโน้มที่จะขาดการเชื่อมต่อ
เกี่ยวกับทังสเตนเจือ
“เพื่อเป็นการตอบโต้ มีวิธีเติมโพแทสเซียมโดยการเติมโพแทสเซียม (K) ซิลิกอน (Si) และอะลูมิเนียม (Al) ระหว่างกระบวนการโลหะผง ในระหว่างการอบชุบด้วยความร้อน ซิลิคอนและอะลูมิเนียมจะระเหย และโพแทสเซียมจะระเหยกลายเป็นทังสเตน ทำให้เกิด ฟองอากาศ ฟองอากาศเหล่านี้นำไปสู่การคงตัวของโครงสร้างจุลภาคและทำให้ยากต่อการตกผลึกซ้ำเกิดขึ้นไส้หลอดที่ใช้ในหลอดฮาโลเจนคือทังสเตนเจือ
คุณสมบัติยังเปลี่ยนไปตามปริมาณโพแทสเซียมที่เติม หากมีปริมาณมาก อุณหภูมิของการตกผลึกซ้ำจะสูงขึ้น แต่ความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำจะลดลงและการประมวลผลจะยากขึ้น ด้วยวิธีนี้ คุณภาพและปริมาณมีความสำคัญต่อการรักษาประสิทธิภาพและคุณภาพ ”
อย่างไรก็ตาม หลังจากเวลาผ่านไปนาน ฟองที่เกิดจากการเติมสารนี้จะค่อยๆ รวมตัวกันและก่อตัวเป็นฟองขนาดใหญ่ภายในเส้นใย นี่เป็นปัจจัยที่จำกัดอายุการใช้งานของหลอดไฟ แต่ความดันสูงของก๊าซที่เติมในหลอดฮาโลเจนจะยับยั้งการเติบโตและการขยายตัวของฟองอากาศเหล่านี้ (รูสำหรับเติมสารสลบ) ในแง่นี้เชื่อว่าก๊าซปิดผนึกแรงดันสูงจะช่วยให้อายุการใช้งานของหลอดไฟยาวนานขึ้น นอกจากนี้ สิ่งเจือปนในฟองอากาศเหล่านี้จะปะทุออกมาในก๊าซที่เติมในหลอดไฟในที่สุด ทำให้สมดุลของฮาโลเจนของก๊าซที่เติมเสียไปและอาจทำให้เกิดการดำคล้ำได้ ซึ่งยับยั้งวัฏจักรฮาโลเจน) นี่เป็นหนึ่งในสาเหตุของการทำให้ดำคล้ำซึ่งเกิดขึ้นหลายร้อยชั่วโมงหลังจากเริ่มเปิดไฟ
การรักษาพื้นผิวของขดลวดทังสเตน
ขดลวดไส้หลอดอาจใช้งานได้ตามปกติโดยไม่ต้องผ่านกระบวนการปรับสภาพพื้นผิว แต่จะทำความสะอาดก่อนประกอบเข้ากับหลอดเพื่อขจัดสิ่งเจือปนและป้องกันการเกิดออกซิเดชัน สุดท้าย การบำบัดความร้อนในชั้นบรรยากาศจะดำเนินการโดยใช้ไฮโดรเจน
การทำความสะอาดโดยทั่วไปทำได้โดยการต้มขดลวดทังสเตนในสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ในน้ำ 10% (NaOH) ประมาณ 10 นาที หากจำเป็นต้องมีการกัดพื้นผิว การบำบัดด้วยกรดไฮโดรฟลูออริก (HF) 5% จะดำเนินการ และพื้นผิวจะถูกกัดกร่อนด้วยสารละลายน้ำด่างโพแทสเซียมเฟอร์ริไซยาไนด์ สุดท้าย ล้างออกให้สะอาดด้วยน้ำบริสุทธิ์
หลังจากนั้นจะมีการติดตัวยึด (ตัวยึดหรือตัวยึด) เข้ากับไส้ขดลวดและทำการเชื่อมฟอยล์โมลิบดีนัมและแท่งตะกั่วภายนอก หลังจากนั้น พื้นผิวอาจได้รับการบำบัดอีกครั้งด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ที่เป็นน้ำ
สุดท้าย การบำบัดความร้อนในชั้นบรรยากาศจะดำเนินการโดยใช้ไฮโดรเจน ไฮโดรเจนมีวิธีการเผาไหม้โดยใช้ไฮโดรเจนแห้งและไฮโดรเจนเปียก
