真空装置の製造におけるモリブデン金属棒の原理は何ですか?

真空装置の製造におけるモリブデン金属棒の原理は何ですか?

13-07-2025

の原則モリブデン金属棒真空装置の製造におけるモリブデンの役割は、主に真空装置の動作要件に適合するモリブデンの独自の物理的・化学的特性に基づいています。以下は、材料特性、装置の動作環境、および具体的な適用原理に関する分析です。

I. コアとなる物理的・化学的性質モリブデン金属棒真空装置の適応性:

1. 耐高温性と低熱揮発性:

特徴:モリブデンの融点は2620℃と高く、高温での昇華率が極めて低い(例えば1500℃での昇華率はタングステンのわずか1/100)。

原理:真空装置(電子管やクライストロンなど)が動作しているとき、電極または陰極に衝突する電子ビームによって大量の熱(最大 1000 ~ 1500℃)が発生します。モリブデン金属棒この環境では溶解したり揮発したりすることは容易ではないため、材料の損失や真空の低下を防ぎながら、デバイス構造の安定性を維持します。

2. 優れた電気伝導性と熱伝導性:

特徴:モリブデンの電気伝導率は約3.8×10⁷S/m(20℃)、熱伝導率は135W/(m・K)(25℃)と導電性と放熱性を兼ね備えています。

原理:

電極やリードとして使用する場合、モリブデン金属棒電流を効率的に伝送し、エネルギー損失を削減します。

放熱部品として、カソードやアノードなどの高温領域から熱を素早く除去し、局所的な過熱やデバイスの故障を回避します。

3. 包装材との熱膨張係数のマッチング:

特徴:モリブデンの熱膨張係数は5.2×10⁻⁶/℃(20〜1000℃)で、ガラス(4〜8×10⁻⁶/℃)やセラミック(アルミナセラミックスは7.2×10⁻⁶/℃など)に近いです。

原理:電気真空機器はガラスやセラミックでパッケージングされることが多い。動作中に温度が変化すると、ガラスやセラミック間の熱膨張差によってモリブデン金属棒また、包装材が小さいため、応力集中による密封不良(ガラスの割れや空気漏れなど)を回避できます。

4. 化学的安定性と低ガス放出:

特徴:モリブデンは常温では酸素や水蒸気と反応しにくく、真空中(装置排気段階など)で高温焼成してもガス放出が極めて少ないです。

原理:電気真空装置は10⁻⁴Pa以下の高真空度を維持する必要があります。材料がガス(H₂、二酸化炭素₂など)を放出すると、真空環境が破壊されます。モリブデンは化学的に安定しているため、長期間使用しても装置の真空度に影響を与えません。

5. 適度な機械的強度と加工性能:

特徴:モリブデンの引張強度は常温で約500MPaであり、圧延、延伸などの工程を経て、表面仕上げの優れた高精度の棒材に加工できます。

原理:モリブデン金属棒細径(φ0.1~10mmなど)や複雑形状(スパイラル形状、段差構造など)への加工が可能で、真空装置における電極支持やリード線接続などの精密構造のニーズに応えるとともに、高温下でも機械的強度(1000℃で約200MPaの引張強度など)を維持します。


molybdenum metal bar


2. 具体的な応用と動作原理モリブデン金属棒真空装置の場合:

1. カソードサポートおよびヒータースケルトンとして:

応用シナリオ: 電子管およびX線管のカソード部品。

原理:

モリブデン金属棒酸化物カソード(バオ-SrOコーティングなど)をサポートし、高温に耐え、コーティング材料と反応しません。

モリブデンをヒーター(フィラメント)骨格として使用すると、高融点のモリブデンはフィラメント通電後の高温(1200℃など)に耐えることができ、導電性により加熱効率が確保されます。


2. 電極およびリード材料として機能する:

適用シナリオ: 三極管および四極管のグリッドおよび陽極リード。

原理:

いつモリブデン金属棒電極として使用すると、高電圧(数千ボルトなど)でも安定して電気を伝導でき、電子透過率(電子ビームの遮断が少ない)が高く、エネルギー損失が少なくなります。

リードとして使用する場合は、モリブデンガラスシーリング技術によりシェルと密封され、熱膨張マッチングを利用して真空密封を実現します。


3. シールドおよび放熱部品に使用されます。

適用シナリオ: クライストロンおよびマグネトロンの熱シールドカバーおよびヒートシンク。

原理:

モリブデン金属棒シート状または円筒状に加工され、高温の輻射を遮断し周囲の部品を保護する遮熱層として機能します。

高い熱伝導率を利用して、陽極などの高温部品の熱をヒートシンクに伝達し、空冷または水冷により排出します。


4. 真空シールと構造サポートの役割:

適用シナリオ:真空管の内部支持構造およびシール部品。

原理:

モリブデン金属棒溶接(電子ビーム溶接など)またはろう付けによって他の金属部品に接続され、強固な支持を形成し、デバイス内部の電極の正確な間隔を維持します(ゲートとカソードの間隔など、電子管の増幅性能に影響します)。

セラミックまたはガラスでシールする場合は、コバール合金-モリブデン遷移接続が使用されます(コバール合金の熱膨張係数はモリブデンの熱膨張係数に近いため)。これにより、シール応力がさらに低減されます。


モリブデン製品技術企業として、当社は先進的な自動化、プロセス技術、環境保護設備を採用し、良好な環境ガバナンス効果を有しています。同時に、国内先進的な実験室試験センターを有しています。また、当社はモリブデン深加工製品の研究開発と生産を主力としており、モリブデン酸アンモニウム、純三酸化モリブデン、モリブデン粉末を一体化した深加工産業チェーンの形成を目指しています。工場は中国遼寧省錦州市太和区中新路52号に位置し、敷地面積は66,700平方メートル、第一期の建築面積は28,500平方メートルです。ぜひ当社工場へお越しいただき、生産工程をご覧ください。


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