CH411532A - Fil métallique gaîné et procédé pour sa fabrication - Google Patents

Description

      Fil        métallique        gainé    et .procédé pour sa fabrication    Dans l'industrie électronique, les grilles des     tubes     électroniques à décharge sont souvent appelées à tra  vailler à de hautes températures, c'est-à-dire à       1500o    C ou plus, et ces grilles sont couramment for  mées de fil de molybdène ou de tungstène revêtu de  platine. La couche de platine est capable de main  tenir l'émission primaire de la grille à un niveau très  bas, ce qui est particulièrement important dans les  tubes émetteurs, dans lesquels les grilles sont fré  quemment     portées    à une très haute température.

    Malheureusement, la tension de vapeur du     platine     est appréciable, et aux températures d'environ  <B>15000</B> C et supérieures, la surface de la grille com  mence à perdre du platine, et un alliage platine-mo  lybdène ou platine-tungstène, qui est     électronique-          ment    défavorable, se forme sur la surface par diffu  sion.  



  On sait que l'iridium ne diffuse pas     facilement     dans le molybdène ou le tungstène, et qu'il se dis  tingue par un haut travail de     sortie        (énergie    d'émis  sion des électrons), une bonne résistance mécanique  aux hautes     températures    et une tension de vapeur  inférieure à celle du platine. Cependant, à la con  naissance de la titulaire, il n'a pas été possible jus  qu'ici de produire un fil de molybdène ou de tung  stène revêtu d'iridium. Les difficultés du dépôt de  l'iridium par voie     électrolytique    sont bien connues,  et l'iridium est si     réfractaire    qu'il est très difficile de  le façonner mécaniquement.

     Conformément à l'invention, un fil de tungstène  ou de molybdène revêtu d'iridium est produit par       insertion,    dans un tube de poudre d'iridium frittée,  d'un noyau de tungstène ou de molybdène qui passe  à glissement doux dans le tube,- par martelage du  tube     rempli    -jusqu'à obtention     -d'une        barre,    .et par    étirage de la barre martelée jusqu'à obtention d'un  fil.     Il    est essentiel que les résistances du tube et du  noyau à la déformation soient sensiblement identi  ques.

   Si les résistances à la déformation ne sont pas  sensiblement identiques, des tensions excessives sont  développées     dans    le tube d'iridium, et comme l'iri  dium est fragile à l'état     fritté,    la rupture du tube est  probable.

   On ne dispose évidemment pas d'une mé  thode exacte de mesure de la résistance à la défor  mation, mais     cette    résistance est grossièrement pro  portionnelle à la     résistance    à la traction et à la du  reté, et les     résistances    à la     traction    du tube et du  noyau sont de préférence toutes deux comprises entre  3,5 et 8,5 kg/me.

       Comme    la mesure de la résis  tance à la traction est mal commode,     alors    que la  dureté peut être mesurée facilement, le plus com  mode est de définir la corrélation nécessaire par la  dureté     Vickers    à la     pyramide    de diamant     (VPN).    La  dureté du tube d'iridium peut être de 220 à 310     VPN     et la dureté du noyau doit être de 480 à 540     VPN          lorsqu'il    est en tungstène et de 330 à 400     VPN    lors  qu'il est en molybdène.

      La résistance à la     traction    et la résistance à la       déformation    du     fil    de tungstène     -étiré    sont excessives,  mais des tiges de tungstène fritté peuvent être utilisées.

    De bons produits peuvent -être obtenus lorsque la  densité frittée de l'iridium est de 16 à 20     g/cm3    et  lorsque la densité frittée du tungstène -est de 14 à  17     g/cm3.    Si la densité frittée de     .l'iridium    est proche  de la limite inférieure de cet     intervalle,        il    est préfé  rable que celle du tungstène soit également proche  de la     limite    inférieure.

   Les duretés correspondantes  sont de 220 à 280     VPN    pour l'iridium et de 480 à       5-20        VPN    pour le     tungstène.         Comme le molybdène est un métal moins. résis  tant que le tungstène, il est possible de parvenir à  la similitude désirée des résistances à la déformation  en utilisant une tige de molybdène martelé. De pré  férence, cette tige de molybdène a été étirée après  le     martelage,    car sa dureté (et par conséquent sa  résistance à la déformation) est alors mieux adaptée  à celle de l'iridium.  



  La densité du molybdène peut être d'environ  10,2 g/cm3.  



  Il est préférable que le noyau du fil final pré  sente une structure fibreuse et conserve cette struc  ture au cours de son utilisation. Or, lorsque le fil  est utilisé comme grille dans un tube électronique à  décharge et atteint une température d'environ  1500 C, un noyau de molybdène pur peut     recris-          talliser    et perdre ainsi sa structure fibreuse. Si le  molybdène contient un peu de titane, par exemple  0,5 %, la température de     recristallisation    est aug  mentée, en     sorte    qu'il est préférable d'utiliser un  tel molybdène. Les duretés du molybdène contenant  du titane sont le plus souvent de 337 VPN à l'état  de tige martelée et de 372 VPN à l'état de tige mar  telée et étirée.  



  Le tube d'iridium fritté peut être formé par com  pression de poudre d'iridium, puis frittage du com  primé à     l'air    ou, de préférence, sous vide.  



  On décrit ci-dessous en détail, à titre d'exemple,  la manière préférée de produire un fil de tungstène  revêtu d'iridium.  



  On comprime de la poudre d'iridium à bonnes  propriétés de frittage, c'est-à-dire possédant une sur  face spécifique d'environ 0,3     m@/g,    autour d'un man  drin en acier doux poli d'environ 6 mm de diamètre,  sous une pression hydrostatique de 23,6     kg'mm2.    Le  mandrin, qui est muni d'un rebord à l'une de ses ex  trémités, est entouré d'un manchon de latex dans  lequel la poudre est placée. Le comprimé cru ainsi  formé est un tube d'iridium d'environ 10 cm de lon  gueur, d'un diamètre interne de 6 mm et d'un dia  mètre externe de 9 mm. Ce tube est ensuite fritté  sous vide à     1500     C.

   Le retrait     linéaire    est d'environ  16 % et le tube fritté présente une densité     frittée    de  18     g!cm3.    La dureté d'un tel tube s'est élevée à  305     VPN.     



  Une tige de tungstène fritté de densité de 15 à  16     g/cm3    et non supérieure à 17     g/cm3,    est meulée  à un diamètre lui permettant de passer à glissement  doux dans le tube d'iridium fritté. Le tube rempli  est     martelé    à 1500 C en une tige de 3 mm de dia  mètre. Ce     martelage    doit être effectué rapidement  pour éviter une     perte    de chaleur excessive pendant  le traitement. La tige est alors étirée à chaud, à une  température     allant    de 750 à     650     C, en     un        fil    d'en  viron 2,5 mm de diamètre.

   Ensuite, le fil est étiré  à     600     C de façon à amener son diamètre à 0,5 mm,  puis à une température allant de 550 à     500o    C de  façon à amener son diamètre à 0,25 mm. La vi  tesse d'étirage varie entre environ 0,3 ou 0,6     m/mn     au début et     environ    3,7     m/mn,    lorsque le     fil    a un dia-    mètre de 0,5 mm ou inférieur. Dans ce fil final de  0,25 mm de diamètre, l'épaisseur de la gaine d'iri  dium peut ne pas dépasser<B>0,0125</B> mm, bien qu'elle  soit ordinairement de 0,025 à 0,050 mm.

   Les gaines  obtenues sont plus minces que l'on pourrait s'y at  tendre d'après les     rapports    initiaux des diamètres de  l'iridium et du tungstène, qui sont compris entre  5 : 3 et 2 : 1, car l'iridium se déforme plus que le  tungstène au cours de l'étirage de 0,75 à 0,25 mm,  en dépit de leurs résistances semblables à la défor  mation.  



  Un fil formé par ce procédé a présenté un dia  mètre externe de 0,25 mm, un diamètre du noyau  de 0,18 mm, une dureté de la gaine de 582     VPN    et  une dureté du noyau de 803     VPN.     



  Après avoir placé le noyau de tungstène à l'inté  rieur du tube d'iridium, on peut le bloquer à chaque  extrémité au moyen de bouchons d'iridium, mais ceci  est nécessaire seulement lorsque le chauffage est ef  fectué en conditions oxydantes.  



  Lorsque le noyau est en molybdène, le tube d'iri  dium est de préférence fabriqué exactement de la  même manière que lorsque le noyau est en tungstène.  Le rapport du diamètre externe du tube au diamètre  de la tige est de préférence d'environ 2 : 1. Par exem  ple, une tige de molybdène martelé et étiré, conte  nant 0,5 % de titane et présentant une dureté de  375     VPN,    a été montée dans un tube d'iridium fritté  d'un diamètre interne da 3,75 mm, la tige étant en  contact direct avec la surface d'iridium du tube.  Les extrémités du tube ont été scellées au moyen  de bouchons d'iridium pour empêcher l'oxydation.  Le tube rempli et scellé a été martelé à chaud et  étiré à chaud jusqu'à un diamètre final de 0,3 mm.  Le diamètre final du noyau de molybdène a été de  0,125 mm.

   La dureté de la gaine du fil terminé a  été de 698     VPN    et celle du noyau de 386     VPN.     



  Il s'est avéré que, dans ces fils mixtes, le noyau  et la gaine d'iridium ne sont pas liés l'un à l'autre,  et que la gaine externe peut même     ê:re    détachée très  facilement. Ceci indique qu'il ne s'est pas produit de  diffusion entre le métal du noyau et l'iridium, en  sorte que ces fils conviennent     particulièrement    pour  les emplois dans lesquels une diffusion entre les deux  métaux est indésirable du point de vue électronique.  



  L'invention comprend, en tant que produit nou  veau, un fil gainé formé d'un noyau de tungstène  ou de molybdène recouvert d'une gaine continue,  martelée et étirée d'iridium directement en contact  avec le noyau mais n'adhérant pas à     celui-ci.  

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Fil gainé, caractérisé par un noyau de tung stène ou de molybdène recouvert d'une gaine conti nue, martelée et étirée d'iridium directement en con tact avec le noyau mais n'adhérant pas à celui-ci. II.

   Procédé de fabrication du fil selon la reven dication I, caractérisé en ce qiie l'on introduit un noyau de tungstène ou de molybdène à glissement doux dans un tube de poudre d'iridium frittée pré- sentant une dureté de 220 à 310 VPN, la dureté du noyau étant de 480 à 540 VPN lorsqu'il est en tung stène et de 330 à 440 VPN lorsqu'il est en molyb dène, en ce que l'on martèle le tube rempli de ma nière à former une tige, et en ce que l'on étire en un fil la tige martelée. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Procédé selon la revendication II, caractérisé en ce que la densité frittée du tube d'iridium est de 16 à 20 g/cm3, et en ce que le noyau est en tung stène d'une densité frittée de 14 à 17 g/cm3. 2. Procédé selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce que le rapport entre le diamètre externe et le diamètre interne du tube est de 5 : 3 à 2 : 1. 3. Procédé selon la revendication II, caractérisé en ce que le noyau consiste en une tige de molybdène martelée, ou martelée et étirée. 4. Procédé selon la sous-revendication 3, carac térisé en ce que le molybdène contient du titane.