Интернет-журнал 'Домашняя лаборатория', 2007 №1 - Журнал «Домашняя лаборатория»

Никель можно притянуть магнитом и аккуратно нагреть. У него точка Кюри намного ниже пятисот градусов. Если металл отпадает от магнита до красного каления, то это может быть никель.

Платина и палладий, а также их сплавы с благородными металлам плавятся на кислородно-водородной горелке не окисляясь и дают светлый шарик.

Сплавы меди, содержащие фосфор, при плавлении горелкой окрашивают пламя в зеленоватый цвет, а содержащие цинк (латуни) — в бледный сине-зелёный. При сильном нагреве расплавленная латунь с треском вскипает.

Отождествить материал с известной термо-ЭДС можно, сделав из него термопару с известным сплавом и нагрев её спай. Отсутствие напряжения на термопаре будет указанием на то, что оба её провода имеют одинаковый состав.

Нихром на горячем пламени горелки плавится плохо из-за образования на нём тугоплавких окислов хрома. Константан и родственные ему сплавы, не содержащие хрома, плавятся легче и окрашивают пламя имеющейся в их составе медью.

При «пробе огнём» надо работать аккуратно. Старую латунную пластинку Ваши предшественники могли для красоты натереть ртутью, и нагрев её на электроплитке, Вы с удивлением обнаружите капельки ртути на стоящем поверх неё стакане с водой. В легкоплавких сплавах может быть таллий, и нагревая образец горелкой, можно получить удивительно красивую зелёную окраску пламени и облысение в придачу. Коричневый цвет дыма при пайке серебряными припоями — верный признак того, что в воздух «летит» кадмий — крайне неприятный, ядовитый и канцерогенный металл.

Образуют летучие и вредные окислы цинк, осмий, бериллий. Не намного полезнее для человеческого организма барий, ванадий, свинец, мышьяк, селен, теллур, сурьма. Следует безусловно избегать попадания этих металлов в любом виде в атмосферу рабочего помещения, а ртути ещё и в тягу и канализацию, откуда она может испаряться длительное время.

Надо взять себе правилом: весь дым и вредные пары или — во двор, или — в тягу, но не в помещение. Если уж случилась такая необходимость — работать вне тяги, и в рабочую комнату проникли вредные испарения или дым от краски и т. д., то её необходимо покинуть и тщательно проветрить.

Перейдём теперь к применению металлов.

Металлы для вводов и их применение

Почти во всех газоразрядных приборах есть вводы. Лучшие материалы для них — вольфрам в стёкла типа пирекс и молибден в молибденовые стёкла. Наиболее ходовым материалом для впаев в «платиновые» стёкла служит платина и платинит — биметалл с сердечником из сплава железо-никель, покрытый снаружи медью.

Можно также упомянуть «несогласованный», «ножевой рантовый» спай медь-стекло. Он годится для всех стёкол, кроме кварцевых, но теперь применяется редко. Из промышленных приборов его вытеснил спай ковар-молибденовое стекло, а в лаборатории его имеет смысл применять только в специальных случаях, например, при работе с очень большими токами (в специальных импульсных лампах) или при необходимости отводить из прибора большие тепловые потоки. В любом случае, если необходимо применить не проволочные (не стержневые) спаи, следует обратиться к специальной литературе.

Герметичные спаи медь-стекло могут быть также выполнены впаиванием тонко расплющенной медной проволоки (аналог — фольговые молибденовые впаи в кварцевое стекло). Впаивание расплющенной медной проволоки описано у Стронга, но в настоящее время этот ввод практического значения не имеет, так как проволоку необходимо расплющить до толщины менее 0,05 мм. Её трудно впаять, не повредив. Длина ввода — значительна. Большой ток он тоже не выдержит. Такой спай практичнее делать на платините.

Если у стеклянной трубки на торце накопить немного стекла, чтобы стенка стала толщиной 1,5–2 мм и аккуратно припаять к нему тонкую медную фольгу, снятую, например, с фольгированного гетинакса, то получится спай, сохраняющий герметичность годами. После остывания такого спая до 300 градусов на воздухе, его надо приблизить к ватному тампону, смоченному спиртом, чтобы восстановить окислы на поверхности меди. Медь тут же можно облудить паяльником, применяя как флюс — канифоль и припаять к ней гибкий провод. Отжигать такой спай не нужно. Достаточно перед охлаждением обогреть трубку на мягком пламени горелки.

Интересный спай получается в том случае, если между тщательно отцентрированными и ровными торцами трубок поместить диск или шайбу из медной фольги толщиной до 0,25 мм и нагреть её на горелке или т. в. ч. Такой дисковый спай выдерживает несколько сот циклов нагрева до 300 градусов, не занимает много места и позволяет пропускать через него большие токи. У него мала индуктивность. Сквозь такую толстую фольгу — фактически жесть — можно пропустить толстый медный стержень и впаять его мягким припоем. К сожалению, химическая стойкость такого впая невелика. Попытка стравить окись с наружной части экспериментального спая медь-стекло марки НС—3 слабым раствором азотной кислоты привела к разрушению спая. Поэтому его надо беречь от сырости и защищать подходящей краской. Все несогласованные спаи меди со стеклом не разрушаются из-за текучести меди. Длительное термоциклирование наклёпывает металл, он становится твёрже, рвёт стекло и спай теряет герметичность.

Впаивание платинитовых вводов

Платинит является стандартным материалом для впаев в мягкие стёкла с К.Т.Р. 80-100∙ 107. Все электрические лампочки обычного типа имеют платинитовые впаи. Заслуги платинита перед человечеством — неоценимы.

Если не удалось достать готового платинита на катушке, то его можно взять из готовых впаев. Проще всего его получить из спаев электродов рекламных трубок, выпускаемых московским заводом «Газосвет». Такая «добыча сыра из вареников» вполне себя оправдывает.

Разборку спая надо делать так: нагреть его на горелке до начала свечения (560°) и погрузить в воду. Остаток стекла аккуратно разбить на стальной плите молотком и, зажав один конец проволоки в тиски, слегка растянуть её плоскогубцами до выпрямления. Тянуть надо с такой силой, чтобы металл слегка «подался» — это универсальный способ. В той или другой форме, он пригоден для выпрямления всех проволок. Такая обработка не вредит платиниту (по крайней мере — советскому) и его можно паять обычным порядком, не опасаясь разрушения и неплотности в спаях.

Для получения бусинки на платинитовую проволоку, слабо прокалённую в окислительной зоне пламени, надевается отрезок капилляра, вытянутого из того же стекла, что и колба прибора, и, при необходимости, небольшой отрезок капилляра из свинцового стекла для защиты бусинки от перескакивания на неё разряда. Спай нагревается на горелке до образования бусинки. При необходимости он формуется с помощью пинцета и молибденовой иглы. Готовая бусинка впаивается в колбу прибора (см. рис. 6). Предварительное прокаливание платинита перед впаиванием необходимо для сжигания органических загрязнений на его поверхности и окисления поверхности.

При впаивании платинита его внешний медный слой в местах, не покрытых стеклом,