Waarom zoveel soorten wolfraamdraad?
De meeste wolfraamgloeidraden worden gebruikt bij de productie van gloeidraden van wolfraam- en halogeengloeilampen en gasontladingslampelektroden. Omdat de eisen voor de kwaliteit en consistentie van de optische parameters van lampen strenger zijn geworden, hebben fabrikanten geleerd de prestaties van de gloeidraad te verbeteren door kleine hoeveelheden andere elementen toe te voegen. Deze toevoegingen regelen de herkristallisatie, verbeteren de weerstand tegen uitzakken, stabiliseren de elektronenemissie en passen de draad aan de speciale eisen van bepaalde vakgebieden aan.
De belangrijkste soorten wolfraam en wolfraamlegeringsdraad
De onderstaande tabel geeft een overzicht van de gebruikelijke draadtypen, de typische additieveninhoud en hun belangrijkste toepassingen.
| Type | Additieve inhoud | Sollicitatie |
|---|---|---|
| Zuivere wolfraamdraden | Geen | Verwarmingslichamen, verdampingsspiralen, HID-elektroden en -spoelen, aansluitdraden, haken, zijstaven |
| Gedoteerde wolfraamdraden | 0,2-0,4% SiO2, 0,3-0,4% K2O | Gloeidraad met enkele-spiraal, steunen, geleidestangen, verlichtingsuitgangen |
| Gedoteerde wolfraamdraden | 0,02-0,05% Al2O3, 0,2-0,4% SiO2, 0,3-0,55% K2O | Opgerolde-gloeidraden, steunen, kathodebuizen, wolfraamverwarmers, verdampingsverwarmingselementen, fluorescerende gloeidraden |
| Gedoteerde thoriumwolfraamdraden | 0,2-0,4% SiO2, 0,3-0,55% K2O, 0,2-0,5% ThO2 | Hete draden voor elektronenbuizen, laselektroden, trekstangen |
| Thoriumwolfraamdraden | 1,0%, 1,5% of 2,0-2,5% ThO2 | Kathodebuizen, HID-lampelektroden, hete draden voor emissiebeheersing, haken en veren, laselektroden |
| Wolfraam-ceriumdraden | 1,5-3,0% CeO2 | Verwarmingsdraden voor pulsbuizen, niet-afsmeltende laselektroden |
| Yttriumwolfraamdraden | 2.0-3.0% Y2O3 | Verwarmingsdraden voor pulsbuizen, niet-afsmeltende laselektroden, HID-elektroden |
| Lanthaanhoudende wolfraamdraden | 1,0-2,0% La2O | Niet-afsmeltende laselektroden |
| Wolfraam-molybdeendraden | W-20Mo | Lichthaken, steunen, verlichtingsuitgangen, vacuümapparaatverwarmers |
| Wolfraam-reniumdraden | 1,0-26,0% Re | Filamenten voor microgolfapparaten, elektronenbundelbuizen, CRT-filamenten |
Zuivere en gedoteerde wolfraamdraad
Zuivere wolfraamdraad bevat geen opzettelijke toevoegingen. Het behoudt de intrinsieke eigenschappen van wolfraam, waaronder het hoogste smeltpunt van welk metaal dan ook (ongeveer 3422 graden Celsius), hoge dichtheid en lage dampdruk bij hoge temperaturen. Deze eigenschappen maken het geschikt voor verwarmingslichamen, verdampingsspiralen, HID-elektrode- en spoelsamenstellen, aansluitdraden, haken en zijstaven, waarbij de bedrijfsomstandigheden niet de speciale microstructuur vereisen die wordt geproduceerd door doping.
Gedoteerde wolfraamdraad, vaak omschreven als niet-doorbuigbare draad, bevat gecontroleerde toevoegingen van siliciumdioxide en kaliumoxide, soms met aluminiumoxide. Tijdens de verwerking vormt het kalium fijne belletjes die de korrelgrenzen vastzetten en een microstructuur van langwerpige, in elkaar grijpende korrels produceren. Deze structuur is bestand tegen doorzakken en vervorming bij de extreem hoge bedrijfstemperaturen van gloeidraden. Gedoteerde draad is het standaardmateriaal voor gloeidraden met enkele-spiraal en opgerolde-spiraal, steunen, kathodebuizen, wolfraamverwarmers, verdampingsverwarmingselementen en gloeidraden van fluorescentielampen.
Zeldzame-draden van aarde en vuurvaste legeringen
Thoriumdioxide verbetert de elektronenemissie, daarom worden gethorieerde wolfraamdraden gebruikt in kathodebuizen, ontladingslampelektroden met hoge intensiteit en laselektroden. Cerium-, yttrium- en lanthaanoxiden bieden soortgelijke emissieverhogende functies, die vaak worden gekozen voor niet-afsmeltende laselektroden en pulsbuisverwarmingsdraden. Wolfraam-molybdeendraad (W-20Mo) combineert de sterkte van wolfraam met verbeterde ductiliteit van molybdeen voor haken, steunen en vacuümapparaatverwarmers. Wolfraam-rheniumdraad, met 1,0-26,0% renium, biedt een aanzienlijk betere ductiliteit en herkristallisatieweerstand, waardoor het het voorkeursmateriaal is voor filamenten in microgolfapparaten, elektronenbundelbuizen en CRT-filamenten.
Hoe u de juiste wolfraamdraad selecteert
Kies het draadtype op basis van de bedrijfstemperatuur, mechanische belasting, emissie-eisen en atmosfeer. Voor lampgloeidraden die hun vorm moeten behouden bij hoge temperaturen, selecteert u gedoteerde, niet- doorbuigbare draad. Voor elektroden die een stabiele elektronenemissie vereisen, kiest u voor thoriated, ceriated of lanthanated typen, afhankelijk van de toepassing en wettelijke overwegingen. Voor toepassingen bij hoge-temperaturen die taaiheid en weerstand tegen trillingen vereisen, is wolfraam-rhenium vaak de oplossing. Bevestig altijd het exacte additiefgehalte, de diametertolerantie en de toestand van het oppervlak bij de leverancier voor de beoogde toepassing.
Veelgestelde vragen
Wat is het verschil tussen zuivere en gedoteerde wolfraamdraad?
Zuiver wolfraamdraad bevat geen additieven, terwijl gedoteerde draad kleine hoeveelheden silicium-, kalium- en aluminiumoxiden bevat die een niet-uitzakkende korrelstructuur creëren voor lampgloeidraden bij hoge- temperaturen.
Wat doet AKS-doping?
AKS-dotering (aluminium, kalium, silicium) vormt langwerpige, in elkaar grijpende korrels die bestand zijn tegen doorzakken en vervorming bij hoge temperaturen, waardoor de levensduur van de gloeidraad wordt verlengd.
Waarom wordt thorium aan wolfraamdraad toegevoegd?
Thoriumdioxide verbetert de elektronenemissie en boogstabiliteit. Daarom wordt gethoriumwolfraam gebruikt in kathodes, HID-lampelektroden en laselektroden.
Waar wordt wolfraam-reniumdraad voor gebruikt?
Wolfraam-rheniumdraad wordt gebruikt voor gloeidraden in microgolfapparaten, elektronenbundelbuizen en CRT-draden waar taaiheid en herkristallisatieweerstand vereist zijn.
Welke wolfraamdraad wordt gebruikt voor TIG-laselektroden?
Thoriaat-, cerium-, lanthanaat- en yttriaatwolfraamdraden worden allemaal gebruikt voor niet-afsmeltende laselektroden, waarbij de keuze afhankelijk is van de emissieprestaties en de toepassing.
Wat is het smeltpunt van wolfraam?
Ongeveer 3422 graden Celsius, het hoogste van alle metalen. Daarom kan wolfraamdraad bij extreme temperaturen in lamp- en oventoepassingen werken.