钨条与掺杂泡

在20世纪初，由美国研制出的一种高温抗下垂钨丝，在经过许多的试验后，发现这种钨丝的抗下垂性能是得益于少量的硅，铝，钾氧化物在还原前掺入氧化钨中造成的。其中，有研究者提出了“气泡说”。“气泡说”认为掺杂剂在第一次还原过程中很容易会有掺杂效应的产生，并且在垂熔过程中形成掺杂泡。而这些泡在后续加工的时候会被拉伸，退火。然后就会形成了成串排列的细小的孔，但是这些孔会有可能对第二次再结晶过程中的钨丝晶界的横向运动产生影响，甚至会阻碍它的运动，最终导致使钨丝形成特别的再结晶晶粒结构，这样就会具备高温抗下垂的性能。

通过试验的初步计算可以得出结论是钨条中的钾含量只要有一点点的增加就是造成其有效导电横截面积的明显缩小。因为残留的钾在垂熔过程中会蒸发变成气态，然后产生大量的掺杂泡，最终导致其有效导电横截面积的减少。当钾含量在低于70ppm的情况下，掺杂气泡的密度的变化更明显，它会随着钾含量的减少而迅速降低，这样就会降低钨丝的高温抗下垂性能。

钨粉的原始粒度和钨条中的钾含量这两种因素共同作用下会对钨方条熔断电压值有很大的影响。在进行第一次还原的时候，钨粉的粒度会随着还原温度的升高而迅速减小。如果还原温度大于630℃的情况下，粒度的减小速度才会有所下降。热力学的计算表明，在高温情况下的掺杂气泡中的钾可能以双原子气态的形式存在。

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