Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1962, H. 1 - Andras erfarenheter - Oxidationshindrande beläggningar för volfram, av SHl - Nya metoder - Metallutfällning genom reduktion ur ångfas, av U T—h - Direkt överföring av kärnenergi till elenergi, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
tunt glasartat skikt av kiseldioxid sora uppstår
genom oxidation vid den höga temperaturen. Är
denna under ca 1 370°C, bildas inget glasartat ytskikt
och metallen oxideras. En kombination av den
kisel-haltiga beläggningen med ett yttre skikt av
glas-bunden zirkon ger ett relativt dåligt skydd beroende
på att de båda skikten reagerar med varandra.
Vakuumbeläggning med kiselmonoxid SiO ger inget
tillfredsställande skydd, och flamsprutning med
aluminium- eller zirkoniumoxid ger alltför porösa skikt.
Ytskikt, bildade genom indiffusion av på varandra
lagda skikt av krom (innerst), kisel, krom och
rodium (ytterst), har visat sig under kort tid (20 min)
skydda volfram mot oxidation i stillastående eller
strömmande luft vid 1 650°C. ökning av volframs
toriumoxidhalt till den högsta, som kan tillåtas med
tanke på bearbetbarheten, förbättrar ytskiktets
resistens mot oxidation och höjer samtidigt
grundmetallens omkristallisationstemperatur, varigenom
effektiv indiffusion av de pålagda skikten möjliggörs.
Det är möjligt att livslängden vid 1 650°C kan ökas
genom fortsatt studium av komplicerade
kisel-krom-skikt, men ingen ökning av tillåten arbetstemperatur
över 1 650°C kan väntas med rodium som yttersta
skikt, då denna metall ger flytande faser med krom,
rhenium och volfram vid 1 820°C. Mera lovande
synes därför vara att täcka diffusionsskiktet med en
stabil oxid ("Development of protective coatings for
refractory metals" och "Protective coatings for
re-fractory metals", Wright Air Development Center
Technical Report 59-405 resp. 59-526, Washington
1960). SHl
nya metoder
Metallutfällning genom reduktion ur ängfas
I USA har metallbeläggning genom reduktion ur
ångfas snabbt utvecklats tack vare behovet av tjocka
erosions- och värmefasta beläggningar, t.ex. på
nos-koner och på utblåsningsmunstycken till raketer och
missiler med fasta bränslen.
De beläggningar, som kan komma i fråga, är
volfram, rhenium och vissa karbider av tantal,
zirkonium och hafnium. Volfram är särskilt lämplig, då
den har hög smältpunkt, 3410°C, god termisk
ledningsförmåga, god resistens mot termisk chock och
en viss duktilitet vid hög temperatur. Dess hårdhet
och sprödhet gör den emellertid obekväm för
mekanisk formning. Elektrolytisk utfällning ur smältor
ger endast tunna beläggningar av storleksordningen
25—50 |tm, medan det för de nämnda ändamålen
behövs ca 1 mm.
Vid National Bureau of Standards har man
utarbetat en beläggningsmetod för volfram baserad på
ångpläteringsprincipen (Tekn. T. 1960 s. 309, 693).
Enligt denna leds ångan av en metallförening över
en upphettad yta. Härvid kan två reaktionsförlopp
användas. I det enklaste fallet, t.ex. då ångan består
av en metallkarbonyl, sönderdelas denna termiskt i
metall, som faller ut på den heta ytan, och en gas.
Den andra reaktionstypen innefattar reduktion av
en metallförening i ångform, vanligen en halogen-
förening, med vätgas varvid reduktionen sker på
den heta ytan. Härvid faller metallen ut, och
halo-genväte avgår.
För volframutfällning enligt den senare
reaktionstypen används volframhexafluoridånga och vätgas i
kontakt med 650°C varma ytor. Ytterst viktigt är att
luftsyre avlägsnas. Processen sker därför i en sluten
ugn, som kan evakueras, och arbetsstycket
upphettas induktivt. För att en jämn beläggning skall
erhållas måste föremålet långsamt rotera, och
ånga-gasblandningen införs genom lämpliga
fördelningsmunstycken.
Det finns många likheter mellan elektrolytisk
utfällning och ångplätering. Sålunda har man funnit
att mikrostrukturen hos de utfällda skikten har stor
likhet. Kristallerna växer i båda fallen vinkelrätt mot
grundmaterialet (pallisadstruktur). Vid elektrolys
tillsätts ofta glansbildare, varigenom strukturen blir
laminär och utfällningen hårdare och sprödare.
Samma laminära byggnad och hårdhetsökning får man
vid ångplätering genom att tillsätta små mängder
koloxid.
Man kan sänka utfällningstemperaturen genom
vissa tillsatser till gasblandningen. Medan
nickelut-fällning ur nickelkarbanyl normalt fordrar en
temperatur av 400°C hos föremålet, räcker 80°C vid
närvaro av svavelväte.
Aluminium kan fällas ur ångor av
organometall-föreningar vid 300°C. En lämplig ånga ger
triiso-butylaluminium, men någon kommersiell metod är
ännu ej färdig.
En annan intressant tillämpning av utfällning ur
ånga är framställning av pyrografit, som är mjukare
än vanlig naturlig grafit och uppvisar olika termisk
och elektrisk ledningsförmåga i olika riktningar
(Tekn. T. 1960 s. 176). Pyrografit får man genom att
leda metan eller andra kolväten genom eller över
material upphettade till ca 2000°C. Härvid utfälls
den i pallisadliknande struktur. Karbider kan fällas
ur en gasblandning, innehållande ett kolväte och
en förångbar metallklorid. Ett exempel härpå är
utfällning av hafniumkarbid.
Ett av de intressantaste exemplen på ångplätering
är utfällning av krom genom upphettning av
krom-dikumen. Vid 300—400°C ger denna en blank
krom-utfällning, som är mer syraresistent än vanlig krom.
Vid utfällning i liten skala kan man placera
föremålen jämte kromdikumen i ett glasrör som
evakueras och smälts igen. Röret upphettas därefter i
en ugn till sönderdelningstemperaturen under flera
timmar. Kromdikumen framställs i kommersiell
skala i USA och kostar ca 100 $/kg (A Brenner i
Trans-actions of the Institute of Metal Finishing 1961 h. 4
s. 123). UT—h
Direkt överföring av kärnenergi till elenergi
Vid Battelle Memorial Institute studerar man ett
nytt sätt för direkt överföring till elenergi av den
kinetiska energin hos de vid klyvning av uran-235
bildade kärnfragmenten. Den härvid använda
apparaten, som kallas triodcell, består av en katod, ett
galler och en anod. Den är ännu på
utvecklingsstadiet men tycks vara ganska lovande.
Experimentcellens katod är ett 12,5 mm
molybden-rör, täckt med ett 1 [im tjockt urandioxidskikt och
omgivet av ett galler av 0,125 mm rostfri ståltråd.
Katod och galler sitter centralt i ett 100 mm
aluminiumrör som är anod. Cellen placeras i en kanal i
en polyetenmodererad 200 W reaktor, vars
neutronflöde inducerar klyvningar av urankärnor i katodens
bränsleskikt.
Härvid slungas positivt laddade klyvningsfragment
14 TEKNISK TIDSKRIFT 1962 H. 1
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
