Wlókna do zarówek i innych przyrza¬ dów, w rodzaju rurek elektronowych lub rentgenowskich, utrzymywane w wysokiej temperaturze podczas funkcjonowania nor¬ malnego, stopniowo zuzywaja sie i osta¬ tecznie osiagaja kres swej sluzby, gdy zu¬ zycie jest nadmierne lub gdy wlókno pek¬ nie wskutek straty tworzywa. W zarów¬ kach obu typów, t. j. prózniowych i napel¬ nionych gazem, tworzywem, powszechnie prawie stosowanem na wlókno, jest wol¬ fram.Wynalazek niniejszy dotyczy udosko¬ nalenia wlókien wolframowych lub wogó- le cial z wolframu, sluzacych do pracy w temperaturach wysokich. Dzieki wynalaz¬ kowi sklonnosc wolframu do rozkladu lub parowania pod wplywem wysokiej tempe¬ ratury zostaje znacznie zredukowana. Wy¬ nalazek polega na zastosowaniu wlókna wolframowego, zawierajacego zelazo w i- losci nie wiekszej nad 1% na wage, przy- czem zelazo jest polaczone z wolframem w taki sposób, ze budowa krystaliczna staje sie stosunkowo drobnoziarnista po wysta¬ wieniu wlókna przez czas dluzszy na dzia¬ lanie wysokich temperatur. Wlókna, wy¬ konane wedlug wynalazku niniejszego, o- siagaja, zaleznie od1 warunków uzycia, badz wieksza trwalosc, jezeli pracuja w tycfl sa¬ mych temperaturach, co przedtem, badz wyzsza sprawnosc bez zmniejszenia trwa¬ losci, badz tez, w razie zyczenia, obie te zalety W formie czesciowej.Stwierdzono, ze wyniki powyzsze moz¬ na osiagnac przez wprowadzenie do wol-framu pewnego dodatkowego tworzywa w sposób nizej wskazany. Dawniej juz pro¬ ponowano dodawanie do wolframu meta¬ licznego pewnych ilosci tworzyw w rodza¬ ju zelaza, niklu, uranii i innych, atoli do¬ datki te, z róznych powodów, nie dopfo- wadzily do zwiekszenia trwalosci lub pod¬ niesienia sprawnosci materjalu, uzywane¬ go na przewodniki rozzarzone. Propono¬ wano np. dodawac do wolframu 5% lub wiecej zelaza,. Mialo to ulatwic wytwa¬ rzanie drutu, poczem zelazo powinno byc usuniete.Stwierdzono jedjiak na podstawie dluz¬ szych badan, ze w razie dodania zelaza mozna osiagnac znaczne udoskonalenie tworzywa wlóknistego, jezeli w stopie wol¬ framu z zelazem zelazo stanowi zaledwie nadzwyczaj drobny procent. Przy wyrobie wlókien z tego tworzywa metoda wytry¬ skowa znaleziono, ze najbardziej pozadane wyniki daje mieszanina, zawierajaca pier¬ wotnie okolo V2 lub 1% zelaza na wage.Wlókna, otrzymane z tej mieszaniny, pod¬ daje sie w ciagu dluzszego czasu w bu¬ tlach lub w inny sposób pod dzialanie tem¬ peratury okolo 2100°, ta bowiem tempera¬ tura daje wyniki pomyslne, umozliwiajac polaczenie obu metali na stop mniej lub wiecej trwaly. W trakcie powyzszego pro¬ cesu termicznego, przed zupelnem pola¬ czeniem zelaza z wolframem; znaczna ilosc zelaza pierwotnie wprowadzonego ulega wyparowaniu z wlókna. Okazuje sie, ze po ukonczeniu procesu nagrzewania, który w pewnych przypadkach trwal do 15-tu go¬ dzin, zawartosc zelaza spada niemal do 0,2% na wage lub mniej. Zatem proces na¬ grzewania zmniejsza zawartosc zelaza, mniej wiecej do 20% pierwotnej zawar¬ tosci.Przy uzyciu metody wytryskowej do wyrobu wlókien mozna poslugiwac sie ja¬ kimkolwiek ze znanych sposobów, jak np.* metoda amalgamowariia przez utworzenie amalgamatu z mieszaniny sproszkowanych metali i stopu rteci, bizmutu i kadmu, lub metoda celoidynowa, w której za spoiwo uzywa sie roztworu celoidyny w octanie amylowym i olefu rycynowym (celoidyna stanowi znany niemiecki preparat nitroce¬ lulozowy). W metodzie amalgamatowej na¬ grzewanie i obróbka wlókna odbywa sie w prózni w sposób zwykly, w metodzie celoidynowej w wodorze.Zamiast metody wytryskowej mozna stosowac do wytwarzania wlókna metode przeciagania, np, wedlug Dr. W. D. Coo- lidge'a. Przy zastosowaniu tej metody mie¬ sza sie dokladnie proszek zelazny z pro¬ szkiem wolframowym w aparacie wirujacym lub w inny sposób, poczem mieszaninie na¬ daje sie pod prasa ksztalt preta, który na¬ stepnie nagrzewa sie w atmosferze wodo¬ ru do stanu zarzenia zapomoca pradu, przeplywajacego przez (pret. Wlasciwy proces termiczny do stopienia zelaza z wolframem uskutecznia sie w tym przy¬ padku w butli w atmosferze wodoru. Po¬ niewaz proces ten odbywa sie w tempera¬ turze nader wysokiej w celu polaczenia materjalów, przeto konieczna jest rzecza wprowadzenie pierwotnie wiekszej ilosci zelaza na pokrycie strat wskutek wiek¬ szego parowania. To tez zamiast V%% ze¬ laza, wystarczajacego w metodzie wytry¬ skowej, tu w jednym wypadku dodano do mieszaniny, z której byl wykonany pret, okolo 2% na wage. Po ukonczeniu nagrze¬ wania preta w wodorze w butli stwierdzo¬ no, iz ilosc zelaza, pozostalego w precie, spadla prawie do 0,1% na wage. Otrzyma¬ ne w ten sposób prety przeciaga sie na¬ stepnie na drut sposobem, stosowanym do ciagnienia drutu wolframowego.Przygotowane sposobem powyzszym wlókno o niewielkiej zawartosci zelaza, znajdujacego sie prawdopodobnie w szcze¬ gólnym stanie polaczenia statecznego, da¬ je wyniki lepsze .od zwyklego wlókna wol- — 2 —fram owego. Tak np. wlókno udoskonalo¬ ne, pracujac w lampach zarowych o spraw¬ nosci, powszechnie dzisiaj stosowanej, wy¬ kazuje trwalosc uzyteczna (t. j. liczona az do chwili, kiedy swiatlosc spadnie do 80% swiatlosci pierwotnej) mniej wiecej o 30% wieksza, niz wlókna zwyklych lamp wol¬ framowych, trwalosc zas calkowita (t. ]. az do zupelnego przepalenia) prawie dwa razy wieksza. Przy zastosowaniu udosko¬ nalonego wlókna w lampach, napelnionych gazem, trwalosc calkowita az do przepa¬ lenia jest wiecej niz o 60% wieksza od trwalosci zwyklych wlókien wolframo¬ wych.Przy zawartosci zelaza, wiekszej nad 1 %, trwalosc zmniejsza sie w miare wzro¬ stu tej domieszki i moze spasc do wielko¬ sci, mniejszej od trwalosci zwyklego wlók¬ na wolframowego. Przy duzej zawartosci zelaza punkt topliwosci moze spasc poni¬ zej temperatury, w której wlókno zwykle pracuje. Przy zawartosci zelaza, znacznie mniejszej od 0,1%, dzialania korzystnego nie spostrzega sie. Widzimy wiec, ze udo¬ skonalenie osiaga sie jedynie przez wpro¬ wadzenie bardzo malych ilosci zelaza, przyczem zelazo winno sie znajdowac w trwalem polaczeniu z wolframem, wskutek czego preznosc pary i sklonnosc wlókna do zuzywania sie w temperaturach wyso¬ kich znacznie sie redukuje w porównaniu ze zwyklem wlóknem wolframowem. Punkt topliwosci wlókna, zawierajacego zelazo, jest cokolwiek nizszy niz wolframu, lecz poniewaz temperatura, w której wlókno pracuje nawet w lampie, napelnionej ga¬ zem, jest znacznie nizsza od temperatury topliwosci stopu, wiec redukcja ta znacze¬ nia nie posiada.We wlóknie ciagnionem obecnosc zela¬ za usuwa lub redukuje „kielkowanie". Po¬ twierdzaja to badania ustroju krystaliczne¬ go wlókien, zawierajacych zelazo i nie za¬ wierajacych1 go. Najwieksze krysztaly zna¬ leziono we wlóknach, nie zawierajacych zelaza i wzietych z lamp, poddanych pró¬ bie na trwalosc, natomiast najmniejsze krysztaly wykryto we wlóknach, zawieraja¬ cych okolo 0,1% zelaza. Ze wzrostem za¬ wartosci zelaza wielkosc krysztalów stop¬ niowo wzrasta i mniej wiecej przy 1% krysztaly sa prawie tak samo duze, jak w wolframie, nie zawierajacym zelaza. Taka sama zaleznosc wielkosci krysztalów od zawartosci zelaza we wskazanych grani¬ cach stwierdzono we wlóknach bezposred¬ nio po ich sporzadzeniu. Przy wszelkiej zawartosci zelaza wielkosc krysztalów zmienia sie nieznacznie wciagu pracy wlók¬ na. Pewne zwiekszenie krysztalów wyka¬ zaly wlókna, próbowane w ciagu 4000 go¬ dzin w argonie w temperaturze 2600° C.Male krysztaly zapobiegaja pekaniu wlók¬ na, zwiekszaja jego wytrzymalosc na roz¬ ciaganie oraz zmniejszaja kruchosc. Dzie¬ ki temu wlókno, wykonane wedlug niniej¬ szego wynalazku i zawierajace mniej niz 0,2% zelaza, wyróznia sie niezwykla wy¬ trzymaloscia i trwaloscia mechaniczna.Maly rozmiar krysztalów stanowi ceche charakterystyczna zarówno wlókien, otrzy¬ manych metoda wytryskowa, jak i wló¬ kien ciagnionych. Mozliwe, ze fakt ten pozostaje w pewnym zwiazku ze zmniej¬ szona preznoscia pary tworzywa, gdy ta¬ kowe stosuje sie w wysokiej temperatu¬ rze, np. w postaci wlókna w zarówkach lub do innych celów. Zmniejszenie wielko¬ sci krysztalów jest dowodem zmniejszenia naprezenia powierzchniowego i jest zjawi¬ skiem, które, jak i w przypadku mieszani¬ ny cieklej, pozostaje w zwiazku z obnize¬ niem preznosci pary. Stwierdzono, ze pa¬ rowanie metalu odbywa sie wedlug równa¬ nia Nernsta, zalezy - przeto od stalej che¬ micznej metalu, jak równiez od jego' cie¬ pla parowania. To cieplo zas zalezy od sil miedzyczasteczkowych w metalu tudziez — 3 —od cisnienia wewnetrznego, przeciwdziala¬ jacego oddzielaniu czasteczek.Poniewaz dodanie wlasciwie dobrane¬ go metalu do wolframu moze wplynac na zmiane stalych chemicznych oraz ciepla parowania, przeto hypoteze powyzsza moz¬ na przyjac do objasnienia wyników, uzy¬ skanych przez dodanie do wolframu np. zelaza. PL