Фольга вольфрамовая: технические характеристики и применение
Вольфрамовая фольга холоднокатаный листовой материал из технически чистого вольфрама (марки ВА, ВЧ, ВР) толщиной от 0,02 до 0,50 мм. Изделие характеризуется высокой температурой плавления (3422 C), низким коэффициентом теплового расширения и устойчивостью к ползучести при температурах до 2000 C. Поставляется в рулонах или листах с обрезной кромкой.
Основные параметры и свойства
Материал сохраняет механическую прочность в вакууме и инертных средах. Предел прочности при растяжении для фольги толщиной 0,1 мм составляет от 800 до 1200 МПа. Твёрдость по Виккерсу от 350 до 450 HV. Рабочая температура в окислительной атмосфере ограничена 400500 C из-за образования летучих оксидов; в восстановительной среде или вакууме до 2000 C.
| Марка | Толщина, мм | Ширина, мм | Предел прочности, МПа | Применение |
|---|---|---|---|---|
| ВА | от 0,02 до 0,20 | от 50 до 200 | от 800 до 1000 | Нагреватели вакуумных печей |
| ВЧ | от 0,05 до 0,30 | от 100 до 300 | от 900 до 1100 | Экраны термических блоков |
| ВР | от 0,10 до 0,50 | от 150 до 400 | от 1000 до 1200 | Рентгеновские защитные элементы |
Технологические особенности обработки
Вольфрамовая фольга склонна к хрупкому разрушению при комнатной температуре. Для гибки и штамповки требуется предварительный нагрев до 300500 C. Резка выполняется гидроабразивным методом или лазером с импульсным режимом. Сварка электронно-лучевая или TIG в среде аргона. При механической обработке необходимо применение твёрдосплавного инструмента с охлаждением.
Области применения
- Тепловые экраны и нагреватели в высокотемпературных вакуумных печах (до 2000 C).
- Мишени для магнетронного напыления в производстве полупроводниковых структур.
- Защитные элементы в рентгеновской аппаратуре и дозиметрическом оборудовании.
- Термопары и токовводы в установках эпитаксии и зонной плавки.
- Подложки для выращивания монокристаллов сапфира и карбида кремния.
- Электроды в плазменных горелках и установках ионно-плазменной обработки.
Условия эксплуатации и ограничения
При температурах выше 400 C на воздухе вольфрам окисляется с образованием WO. Для защиты от окисления применяют газовые среды (аргон, водород) или вакуум не хуже 10 Па. В контакте с графитом при температурах свыше 1400 C возможно образование карбида вольфрама, снижающего пластичность. Фольга не рекомендуется для работы в парах щелочных металлов и галогенов.
Вопросы и ответы
Какую толщину вольфрамовой фольги выбрать для теплового экрана?
Для тепловых экранов вакуумных печей оптимальна толщина от 0,05 до 0,20 мм. Более тонкая фольга (0,020,05 мм) используется для многослойной изоляции, более толстая (0,200,50 мм) для несущих конструкций.
Можно ли гнуть вольфрамовую фольгу без нагрева?
Без нагрева фольга толщиной более 0,10 мм растрескивается. Рекомендуется нагрев до 350450 C. Для фольги толщиной до 0,05 мм допустима холодная гибка с радиусом не менее 5 мм.
Чем отличается фольга марки ВА от ВЧ?
Марка ВА содержит присадки алюминия и кремния (до 0,5 %), повышающие рекристаллизационную стойкость. ВЧ чистый вольфрам (99,95 %) без легирующих добавок, применяется в электронной технике.
Как хранить вольфрамовую фольгу?
Хранение в сухом помещении при влажности не более 60 % и температуре от 15 до 25 C. Рулоны размещают на стеллажах без контакта с агрессивными средами. Срок хранения без потери свойств не ограничен.