Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 31. 2 september 1950 - Aktuella materialproblem inom elektronrörstekniken, av Herbert Steyskal och Rolf Gezelius
<< 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.
2 september 1950
743
ningskoefficienter. Denna teknik har speciellt
använts i Europa och mikrovågsrör i
helmetall-utförande har i speciella fall tillverkats i dessa
legeringar, varvid god ledningsförmåga har
åstadkommits genom silverplätering19. Med
hänsyn till metall-keramikinsmältningar är dessa
legeringar särskilt behövliga, enär
utvidgningskoefficienten kan anpassas efter keramiksorten.
Aluminium pläter at järn33, erhållet genom
sam-manvalsning av järn- och aluminiumplåt, har
sedan 1920 använts för skilda ändamål. På
senare år har det befunnits lämpligt som
ersättning för karboniserat nickel inom
elektronrörstekniken. Vid upphettning till 800° C i vakuum
övergår nämligen den ljusa aluminiumytan i
gråsvart och får därvid god
värmestrålningsför-måga.
Förbindningar mellan metaller
Vid tillverkning av moderna mikrovågsrör
fordras, att man kan utföra vakuumtäta
metall-metallförbindningar med stora dimensioner. Den
annars bekväma elektriska punktsvetsningen
kan därför ej ifrågakomma och ej heller
elektriska stum- eller sömsvetsningsmetoder på grund
av alltför omfattande elektriska och mekaniska
arrangemang. I några fall använder man därför
ljusbågssvetsning med väte, helium eller argon
som skyddsgas12, men mestadels använder man
med fördel hårdlödning13. I det följande skall
sistnämnda teknik närmare behandlas.
Oavsett om det gäller hopsättning av ett
komplicerat, till det inre av röret hörande system,
t. ex. kretssystemet i en magnetron, bestående
av ett stort antal kopplade kretsar, eller om det
gäller hopsättningen av en vakuumtät
förbindning, löder man i båda fallen i högvakuum eller
i reducerande atmosfär av t. ex. vätgas eller
vätgas-kvävgas. Man ernår i båda fallen högsta
grad av ytrenhet och samtidigt urgasning av
detaljen. Vanliga flussmedel får aldrig användas,
enär de verkar störande i röret och är svåra att
avlägsna fullständigt. Lödprocessen går dock att
genomföra enär oxiderna reduceras i vätgas eller
dissocieras i högvakuum.
Lodets egenskaper
Det använda lodet måste uppfylla vissa
fordringar. Smältpunkten måste sålunda ligga över
450° C och ångtrycket vid denna temperatur
måste vara lågt. Lod innehållande zink,
kadmium och andra metaller med högt ångtryck är
ur denna synpunkt oanvändbara. Lodet måste
vidare fukta metallytan. Denna fordran är ibland
svår att uppfylla. Elektrolytisk påläggning av ett
fuktbart mellanskikt kan eventuellt klara av
denna svårighet. Lodet får ej heller med
grund-inetallen bilda någon legering med avsevärt lägre
smältpunkt än lödtemperaturen. I så fall bildar
nämligen lodet med intilliggande grundmetall
delvis en flytande fas som kan rinna bort,
varvid läckor uppstår i tunt gods.
Varje lödning är i princip en
upplösningsprocess. I det ögonblick det smälta lodet L och
löd-objektet F sammanträffar bildas ett mycket tunt
gränsskikt, bestående av en mättad lösning av F
i L. Därmed är den egentliga lödningen
fullbordad. I fortsättningen beror det endast på den
diffusionshastighet, med vilken atomerna F rör
sig i L, huruvida F kommer att tränga djupt in
i L under lödtiden. I enstaka fall förekommer,
att atomerna L intränger i den fasta fasen F.
Löslighets- och diffusionsförhållandena
bestämmer sålunda förloppet vid lödprocessen. För
närmare studium användes ined fördel
tillståndsdiagrammet för de aktuella metallerna. Detta
ger en uppfattning om grundförutsättningarna
för lödningen. Med hjälp därav har man sålunda
i följande tabell fastställt, i vilken utsträckning
vissa lod och rörmaterial kan kombineras:
Lod Smältpunkt Rör material
°C Cu Ni Fe Mo W
Ag 960 2 0 0 0 0
Au 1 061 2 2 2 0 0
Cu 1 083 — 2 1—2 1 0
Ni 1 461 2 — 2 2 2
0 ingen löslighet, / dålig löslighet, 2 god
löslighet.
Praktiskt löder man sällan med rena metaller
(utom koppar) utan väljer oftast
tvåkomponent-legeringar med lägsta smältpunkt. De viktigaste
loden inom vakuumrörtekniken är
(sammansättning i viktprocent):
Lod Smält- Legerings- Lämplig för Olämplig för
Ag Cu Au Ni Zr punkt karakteristik
°/o °/o % % °/o °C
72 28 — — — 779 eutektikum Cu Fe, W, Mo, Kovar
— 20 80 — — 890 smältpunkts-
miniinum Cu, Fe, Kovar W, Mo
— — 82 18 — 950 eutektikum W, Mo —
— 100 –— 1 083 — Fe, Kovar W, Mo
— 75 — 25 — 1 205 — W, Mo —
— — — — 100 1 900 — högbelastad —
W, Mo
Med dessa lod kan man, enär deras
smält-punktsdifferens är tillräckligt stor, utföra en
serie lödningar på samma arbetsstycke utan att
föregående lödningar spolieras. Tyvärr finns det
inte något för vakuumändamål lämpligt lod med
smältpunkt under 780° C, vilket givetvis
försvårar uppbyggnaden av metallrör med
glassammansättningar. Därför har ett par nya, nedan
nämnda förfaranden, som kringgår denna
svårighet, tilldragit sig stort intresse (guldlödning
i fast fas, metall-keramikförbindningar).
Den ovan nämnda diffusionen i samband med
lösligheten spelar en betydande roll, vilket skall
belysas med hjälp av två exempel.
Järn har låg löslighet i koppar, likaså är
diffusionen av järn i koppar obetydlig. Vid lödning
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
