Вольфрамовая фольга

Общие сведения о вольфрамовой фольге

Вольфрамовая фольга — тончайший вид плоского проката из вольфрама, выпускаемый толщиной от 0,02 до 0,09 мм. Основная нормативная документация — ТУ 48-19-188-91 (фольга марки ВА и других марок) и ТУ 48-19-270-85 (фольга и полосы из сплава вольфрам-рений ВР-27). Благодаря исключительной тугоплавкости (температура плавления вольфрама — 3422 °C), высокому модулю упругости, низкому коэффициенту теплового расширения и стойкости к ползучести при нагреве, вольфрамовая фольга применяется в условиях экстремально высоких температур и агрессивных сред.

Фольга из вольфрама устойчива к воздействию серной, соляной и азотной кислот при комнатной температуре. Высокий коэффициент электронной эмиссии делает её востребованной в электровакуумной технике.

Марки вольфрамовой фольги

Вольфрамовая фольга производится из двух основных групп материалов: чистый вольфрам с присадками (марка ВА) и вольфрам-рениевый сплав (марка ВР-27). Выбор марки определяется условиями эксплуатации: ВА используется в большинстве промышленных задач, ВР-27 — там, где требуется повышенная пластичность и работоспособность при температурах выше 1500 °C.

Фольга вольфрамовая марки ВА (ТУ 48-19-188-91)

Марка ВА — вольфрам с кремнещелочной и алюминиевой присадками. Эти присадки повышают температуру начала рекристаллизации и улучшают прочность после отжига, что обеспечивает стабильность структуры при длительном воздействии высоких температур.

Химический состав вольфрама марки ВА по ГОСТ 19671-91 приведён в таблице.

Элемент	Массовая доля, %
Вольфрам (W)	≥ 99,95 (основа)
Кремний (Si)	0,001–0,006
Алюминий (Al)	0,001–0,004
Молибден (Mo)	≤ 0,03
Железо (Fe)	≤ 0,005
Кальций (Ca)	≤ 0,005
Сумма примесей и присадок	≤ 0,050

В сумму примесей и присадок входят: железо, кальций, молибден, калий, кремний, алюминий. Кремний и алюминий являются не примесями, а целенаправленно вводимыми присадками — их содержание нормировано в определённом интервале.

Фольга из сплава ВР-27 (ТУ 48-19-270-85)

Сплав ВР-27 — вольфрам с добавкой рения. Рений существенно повышает пластичность вольфрама, увеличивает температуру рекристаллизации и улучшает обрабатываемость давлением. Фольга из сплава ВР-27 изготавливается из слитков вакуумной плавки по ТУ 48-4-285-83.

Элемент	Массовая доля, %
Вольфрам (W)	основа (70–76)
Рений (Re)	24–30
Сумма примесей	≤ 0,05

В число контролируемых примесей входят кальций, магний, никель, железо, алюминий. Допускается содержание молибдена в пределах, установленных ТУ.

Сортамент и формы поставки

Фольга вольфрамовая марки ВА по ТУ 48-19-188-91 выпускается в следующем сортаменте:

Параметр	Значение
Толщина, мм	0,02–0,09
Ширина, мм	от 10 (немерная, по согласованию с заказчиком)
Длина, мм	немерная (по согласованию с заказчиком)
Состояние поставки	неотожжённая (отожжённая — по согласованию)

Фольга поставляется в рулонах. По согласованию с заказчиком возможна поставка мерной фольги определённой ширины и длины, а также в отожжённом состоянии.

Физические и механические свойства

Свойства вольфрамовой фольги определяются характеристиками вольфрама как металла и зависят от толщины, марки и состояния поставки (отожжённая или неотожжённая).

Свойство	Значение
Плотность	19,3 г/см³
Температура плавления	3422 °C
Температура кипения	5555 °C
Теплопроводность (20 °C)	173 Вт/(м·К)
Коэффициент линейного расширения (20–100 °C)	4,5·10⁻⁶ К⁻¹
Удельное электрическое сопротивление (20 °C)	0,055 мкОм·м

Неотожжённая фольга обладает повышенной прочностью за счёт наклёпа при прокатке. После рекристаллизационного отжига прочность снижается, но возрастает пластичность. Рабочая температура вольфрамовой фольги в вакууме или инертной среде может достигать 2500 °C и выше.

Производство вольфрамовой фольги

Исходным полуфабрикатом для вольфрамовой фольги служат вольфрамовые штабики, изготовленные методом порошковой металлургии по ТУ 48-19-153-83. Процесс получения фольги включает два основных этапа: ковку (ротационную обжимку) штабика и последующую прокатку.

На первом этапе спечённый штабик подвергается горячей ковке при температурах порядка 1450–1500 °C. Ковкой формируют плоскую заготовку (сляб), которую затем прокатывают в горячем состоянии до толщины около 0,5–0,6 мм. Для предотвращения налипания вольфрама на валки при горячей прокатке используют молибденовые прокладки.

Дальнейшее утонение до толщины 0,02–0,09 мм выполняется холодной прокаткой с промежуточными отжигами для снятия наклёпа. Поверхностные оксиды после каждого нагрева удаляются промывкой в щелочном растворе или прокаливанием в среде водорода.

Применение вольфрамовой фольги

Вольфрамовая фольга используется в отраслях, где требуется сочетание жаропрочности, коррозионной стойкости и малой толщины материала.

Электровакуумная техника и электроника

Из вольфрамовой фольги изготавливают лодочки-испарители для нанесения тонких плёнок в вакууме, экраны и отражатели высокотемпературных вакуумных печей, теплозащитные элементы электронно-лучевых установок. Высокий коэффициент электронной эмиссии определяет применение в катодных узлах.

Авиационная и ракетно-космическая техника

Фольга применяется как теплозащитный и радиационно-стойкий материал в конструкциях, работающих при экстремальных температурных нагрузках.

Приборостроение и медицинская техника

Вольфрамовая фольга используется в рентгеновской технике (коллиматоры, диафрагмы) благодаря высокой плотности и эффективному поглощению ионизирующего излучения. В приборостроении — для изготовления жаростойких деталей измерительного оборудования.

Энергетика

Применяется в конструкциях высокотемпературных нагревательных элементов, тепловых экранов и отражателей в вакуумных и газонаполненных печах.

Условия поставки

Вольфрамовая фольга марок ВА и ВР-27 поставляется по предварительному запросу. Конкретные размеры (толщина, ширина, длина), марка и состояние поставки согласовываются при оформлении заказа. Вся продукция сопровождается сертификатом качества. Ознакомиться с другими видами вольфрамового проката можно в каталоге.