Принципы выбора и методы обработки металлов

Принципы выбора материалов в электровакуумном (ЭВ) производ­стве и производстве источников света (ИС) [3 – 9], световых приборов (СП) [10] существенно отличаются от принятых в других областях техники (механические и электрические свойства, обрабатываемость, устойчивость против коррозии и др.): возможность легкого удаления газов; низкое давление паров; прочность при высоких температурах; значение коэффициента термического расшире­ния; излучательная способность; прозрачность; тепло- и электропро­водность; высокая электрическая прочность; максимальная или минимальная электронная эмиссия; незначительное катодное распыление; химическая устойчивость и сродство по отношению к другим материалам и др. Решающую роль играет чистота используемого материала, так как возгонка примесей даже в ничтожных количествах и их химическое взаимодействие с другими элементами прибора приводят к изменению их эксплуатационных характеристик и срока службы. Поэтому легкость обработки и стоимость материала часто играют второстепенную роль.

К материалам для СП также предъявляется ряд специальных требований: устойчивость к облучению, прозрачность, высокие коэффициенты рассеяния или отражения видимого или ультрафиолетового излучения и др.

Кроме того, следует учитывать следующие особенности изделий ЭВ производства: одновременное использование широкой номенклатуры материалов (различных металлов, стекол, керамики, люминофоров, покрытий, газов, паров); при массовом машинном производстве изделий требуется однородность (постоянство) свойств материалов и малый разброс размеров деталей с их применением.

Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод о том, что конструирование и производство ЭВП и ИС требуют, безусловно, полного знания свойств, обоснованного выбора, тщательного контроля и рациональной обработки используемых материалов (изготавливаемых не только в собственном производстве, но и у смежников).

Номенклатура материалов и процессов,применяемых в производстве ЭВП и ИС:

- в ИС используется около 70 элементов периодической системы Менделеева;

- многие элементы используются в различной форме;

- многие неорганические элементы используются в виде окислов (многие стекла состоят из 9 – 15 окислов металлов), сложные поликристаллическиеструктурысодержатдесятки элементов (основных и примесных) – люминофоры, эмиттеры, мастики, припои и др.;

- номенклатура органических и неорганических химических соединений также чрезвычайно разнообразна (полимеры, растворители, красители, люминофоры, кислоты, щелочи и др.);

- номенклатура технологических процессов, в основу которых положены химические, физические или физико-химические преобразования материалов, также чрезвычайно разнообразны: химические методы очистки (обезжиривание, травление, полирование, промывка, сушка, ультразвуковая очистка);

- защита поверхности;

- модификация свойств поверхности;

- нанесение различных покрытий на детали и изделия;

- варка стекол и стеклоприпоев;

- различные методы получения кварцевого стекла и амальгам;

- порошковая металлургия;

-сварка, пайка, обезгаживание, удаление связующих веществ и др.; - физико-химические, фотохимические, термохимические, электронно-химические и другие процессы в изделиях также чрезвычайно разнообразны;

- номенклатура физических процессов не менее широка, поэтому для полного знания технологии материалов со специальными свойствами не нужно пренебрегать изучением их физических свойств и физических процессов в них.

Все вышеотмеченное требует большой самостоятельной работы студентов в изучении этой дисциплины. Главное, нужно знать – широта охвата изучаемых изделий изделий, материалов и процессов существенно расширит Вашу компетентность и кругозор, подготовит Вас к работе практически на любых предприятиях, где производят и используют ЭВП и ИС, в том числе светодиоды.

Задания для самостоятельной работы

1. Рассмотреть номенклатуру материалов, используемых в производстве ЭВП, светотехнических изделий и п/п приборов, особенно светодиодов.

2. Перечислить основные требования к материалам для производства ЭВП, ИС, световых приборов (СП), п/п приборов, в том числе светодиодов.

3. Составить перечни основных технологических процессов, применяемых при производстве электровакуумных, светотехнических и полупроводниковых материалов и их обработке при изготовлении соответствующих приборов.

Дата добавления: 2014-11-25