и мають деякою радіаційної здатністю, тому останнім часом частіше використовуються лантановані вольфрамові електроди. Домішки окису торію або лантану підвищують емісійні властивості вольфрамового катода (робота виходу електронів знижується з 4,5 до 2,63 ев), що забезпечує найкращі умови запалювання, більш високу допустиму щільність струму і стійкість горіння дуги. Крім того, вольфрам із зазначеними добавками має температуру рекристалізації на 600 ° К вище, ніж чистий вольфрам і, отже, зберігає волокнисту будову і пластичність до більш високої температури. Однак стійкість вольфрамового електрода при додаванні кисню до газової середовищі у зв'язку з утворенням летючих сполук різко знижується. Наприклад, в плазмотронах, застосовуваних для різання, при використанні технічного азоту, що містить 35% О2, на вольфрамовому катоді через 23 год роботи при струмі 300400 а утворюється кратер, зміщення центру якого щодо осі сопла викликає відповідний зсув стовпа дуги і призводить до явища подвійного дугообразованія . Тому при роботі з кисневмісною плазмоутворюючого середовищем в первинне сопло подається аргон, що захищає вольфрамовий електрод від впливу робочого кисневмісних газу, що подається у вторинне сопло. Система з подвійним газовим потоком має істотні недоліки. При використанні дешевого робочого газу, наприклад повітря, все ж залишається необхідність у використанні дефіцитного аргону. При цьому ускладнюється конструкція плазмотрона і погіршується нагрів робочого газу, так як найбільш ефективно газ нагрівається поблизу катодного області. Порівняно недавно з'явився новий вид катода пленкозащітний стрижневий катод, що володіє високою стійкістю в газах, що містять кисень (у повітрі, вуглекислому газі, технічному азоті). Він являє собою стрижень з цирконію або його сплавів, запресованих в мідній обоймі. Механізм роботи такого електрода повинен бути ще детально вивчений, але можна вже вважати встановленим, що досить висока термостійкість цирконію, що має відносно низьку температуру плавлення (2125 ° К), значною мірою обумовлена ??утворенням стійкої тугоплавкої плівки з його оксидів і нітридів, що захищає чистий цирконій від випаровування. Тугоплавкі сполуки, що утворюють плівку, при звичайних температурах є діелектриками, а при температурах, близьких до температури плавлення (3200 ° К), втрачають свої діелектричні властивості і стають провідниками з іонною провідністю (?>=1 ОМ1 * см1). Таким чином, стійкість цирконієвого катода визначається його термохимическим взаємодією з плазмоутворюючого середовищем. Необхідними умовами, що забезпечують високу стійкість катода, є наявність у складі газового середовища кисню та азоту, а також така інтенсивність його охолодження, при якій температура катодної плями не перевищувала б температуру розкладання тугоплавких сполук. Ерозія цирконієвого катода різко підвищується при більшому процентному вмісті кисню, ніж у повітрі (більше 20%) і особливо при наявності в газовому середовищі водню. Особливо важливе значення з точки зору підвищення стійкості цирконієвого катода має його конструкція і система охолодження. В даний час в плазмотронах для воздушноплазменной різання досягнута цілком задовільна стійкість цирконієвого катода при роботі на токах до 400 а. Застосування пленкозащітного електрода в плазмотронах змінного струму виключається через його активного руйнування в напівперіоди зворотної полярності. Особливістю роботи цирконієвої вставки є поступове поглиблення її нижньої основи в мідну обо...
