Des points de fusion du tantale et du tungstène

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Submitted on 1 Jan 1907

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Des points de fusion du tantale et du tungstène

C.-W. Waidner, G.-K. Burgess

To cite this version:

C.-W. Waidner, G.-K. Burgess. Des points de fusion du tantale et du tungstène. J. Phys. Theor.

Appl., 1907, 6 (1), pp.830-834. �10.1051/jphystap:019070060083001�. �jpa-00241257�

830

longue plaque ^de pierre ponce E imbibée de sel. Laplaque est retenue

par le ^ressort F, ^et

^{distance à la flamme est} réglée ^au moyen du bouton J. Devant la flamme

trouve

écran K qui ^la limite, ^afin

de masquer ^{ses contours à} l’ 0153il et d’éviter ainsi la fatigue ^résultant

des changements continuels de la forme extérieure de la flamme.

Ce brûleur est surtout destiné à servir avec les réfractomètres à réflexion totale

à incidence rasante qui exigent

^{source lumi-}

neuse

monochromatique ^de grande ^dimension.

DES POINTS DE FUSION DU TANTALE ET DU TUNGSTÈNE ;

Par MM. C.-W. WAIDNER et G.-K. BURGESS (1).

Les échelles de températures ^sont,

général, repérées

moyen des températures de fusion et d’ébullition des corps purs ^{et surtout} des éléments chimiques. ^{Un nombre} considérable de

tempéra-

tures

été établi de façon satisfaisante au-dessous de 1 200° C., ^et

a

fait certains progrès ^{de 1 2000} à ~ 800°, ^{notamment dans de récents}

travaux (2)

^les points de fusion du palladium ^{et du} platine. ^Au-

dessus de 1800°,

^n’avons pas

de points ^de repère ^satis-

faisants. Dans cette région, les seules températures qui ^{aient été} approximativement ^{obtenues sont : le} point de fusion de l’iridium (3)

et la température ^{de l’arc} élect,rique (’). ^Il y

quelques corps

simples ^{dont les} points ^{de fusion}

trouvent entre

deux der- nières températures; parmi

^sont le tantale et le tungstène. ^Leur

récente préparation

^{filaments à} l’usag e ^des lampes ^{à incandes-}

cence

procure

éléments

forme commode pour ^{l’es -} timation de leur point ^{de fusion.} Pour que l’on puisse détermine r le point ^de fusion d’un métal converti

filament et placé ^{dans le} vide, ^{il faut} que

métal ait

basse tension de vapeur, afin qu’il

ne se

désagrège pas ^avant la fusion, ^{comme le fait le} carbone, par

exemple.

(~) Communication faite à la Société française ^de Physique : ^{séance du} 7 juin ^1901.

(2) NERNST und WARTENBERG, Verh. Deutsch. hys. Ges., 8, ^p. ~8 ; 1906 ;

HOLBORN und VALEXTINER, ^{Ann. deI’} Physik, 22, p. 1; lc’07;

WAInNER and BURGESS, Bull.

Bureau of Standards, 3, p. ’163 ; ^1907.

(3) NERNST, Phys. Zs. , 4, p. i33 ; ^1903.

(4) WAlDNER and BURGESS, Bull. BU1Teau o f Standar°ds, 1, p. 109 ; ^1904.

Article published online by EDP Sciences and available at

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019070060083001

831

-

Avant de

occuper des expériences, définissons d’abord l’échelle thermométrique ^dans laquelle

déterminations furent faites. Jusqu’à 19-000

considérons cette échelle ^comme définie par les points ^de fusion du zinc = 419~l, ^de l’antimoine

630°,~

et du cuivre

i 0~3~°, résultats donnés par le thermomètre à gaz ^et

reproduits par des couples thermoélectriques ^de platine ^rhodié.

Au-dessus de ï~00°, ^{il faut avoir}

^à l’extrapolation. ^{A cet}

effet nous

employé la loi de Wien :

-

où J est l’intensité de lumière d’une longueur ^{d’onde A, T la} tempé-

rature absolue, ^{et où} C2

la valeur de 1 500 pour ^une orps ^noir

radiateur intégral . ^En

^{servant de}

absorbants, ^{de miroirs}

ou de disques ^{à secteurs,} placés ^{devant le} pyromètre optique, ^toute température TB peut ^être déterminée lorsque le coefficient d’absorp-

tion K de l’écran est connu ;

qui

^{donne :}

où T 2 ^{est la} température apparente donnée par le pyromètre optique

à travers l’écran, ^et T,

la température cherchée, ^{dans l’échelle ab-}

solue.

-Le pyromètre optique

été calibré jusqu’à ^{1 300° C.}

^le couple thermoélectrique

^visant

corps noir perfectionné. Ce corps noir,

du genre Lummer-Kurlbaum, ^{est muni de} spires ^de chauffaoe sup-

plémentaires dépassant

^deux bouts, qui ^ont permis ^d’obtenir jusqu’à ^{1 300J des} températures constantes à

degré près

12 centimètres de longueur. ^Le pyromètre optique employé ^{ici est}

celui de MM. Holborn et Kurlbaum. Le filament d’une petite lampe

à incandescence

carbone est amené

même éclat, pour

leur donnée, que l’objet incandescent visé. La température ^{est dé-}

duite de la valeur du courant de la lampe ^mesuré par

ampère-

mètre sensible.

Après ^cet étalonnage ^du pyromètre optique,

établi certains points ^{fixes à} températures élevées, ^{à savoir : les} points ^de

fusion du palladium ^{et du} platine, employant ^{ici comme radiateur}

tube d’iridium de 23 centimètres de longueur ^et de 2 centimètres

d’ouverture. Ces

ont donné i 5460 C . pour le palladium

832

et 17530 C. pour le platine. ^Nous nous sommes servis successivement de lumière rouge (a

0,6i ~), ^verte (A

0,Õ3 p) , ^{et bleue} (À

0,47 r)

et de disques ^{à secteurs, de miroirs et de}

absorbants ^comme écrans. La concordance de ces mesures est de l’ordre de 5°. Le

couple thermoélectrique ^nous donne pour le palladium 1 30° ^et pour le platine 17061,

^servant de la formule :

Nous trouvons que les déterminations par la loi de Wien donnent dans cette région les vraies températures beaucoup plus ^exacte-

ment que la formule thermoélectrique empirique.

Notre méthode de détermination des points de fusion du tungs-

tène et du tantale consiste à trouver d’abord la relation entre le cou- r ant et la température (1)jusqu’à 19ÕO° C., pour de ^courts filaments formés d’une seule boucle montée dans le vide

pour ^les

lampes ^à incandescence. On augmente ensuite le courant jusqu’à ^la

fusion du filament, ^et

^{note le courant à l’instant même de la tem-} pérature ^{de fusion.}

Le dispositif expérimental qui ^{sert à} comparer les lampes ^à tungs-

tène et à tantale

le pyromètre optique ^est le suivant : Un ruban de carbone parcouru par

^{courant et monté} dans le vide est placé

entre la lampe pyrométrique ^{et la} lampe ^à tungstène

^{à tantale.}

La température ^de

^{ruban est mesurée} par le pyromètre, ^{et la} lampe

à filament métallique portée

^même éclat que le ^ruban. Si mainte- nant le ruban de carbone et le filament métallique ^étaient des corps

noirs,

^{aurions la vraie} température ^du filament de métal donnée par le pyromètre, ^et, pour ^trouver les données nécessaires à

cali-

brage, ^il

faudrait que

le courant qu’il

^fallu envoyer dans le fil de métal pour obtenir les diverses telnpératures.

Puisque ni le ruban de carbone ni le filament métallique

^sont

des corps noirs, ^{il est} nécessaire de déterminer leur radiation sélec-

tive,

qui ^s’obtient

^{calibrant la} lampe métallique ^{à l’aide de}

verres

monochromes placés ^{devant la} lampe -

rouges, ^verts et bleus. Malheureusement, sauf pour le corps noir, ^il n’y

pas de loi reliant les températures équivalentes données par les différentes couleurs spectrales

^{la vraie} température, ^{de sorte que}

(1) Voir : The Electrical 10 novembre 1906; -~

l’Éclairage électrique,

t. L, p. 8, 10; ^1907.

833 sommes obligés ^de procéder empiriquement. ^{Nous trouvons} que, pour les ^métaux

forme de fil monté

ci-dessus, ^{la vraie} température ^{est donnée} approximativement, ^{dans les}

^{où il} n’y

pas de radiation sélective anormale,

par exemple ^{dans le}

bec Auer,

_ajoutant ^à la lecture de la température

^{la lumière}

bleue la différence entre les lectures de la température

^lumière

bleue et

lumière rouge (Voir fig. 1). Cette méthode

donné par exemple à peu près ^~1 760° pour le point ^{de fusion des filaments}

de platine ^montés

lampes dans le vide. La correction _pour la radiation sélective du ruban de carbone est petite ^{et est} égale ^{à 7°}

pour ^la différence entre le rouge ^{et le} bleu.

FIG. 1.

Il reste

à signaler ^la correction concernant la détérioration du filament métallique quand ^{il est} porté ^{à la} température ^{de fusion.}

Nous

fait cette correction

chauffant plusieurs ^filament

presque jusqu’à ^la température ^de fusion, ^et

^{notant le} change-

ment qui

^résultait quand

refaisait les

Les tableaux ci-joints ^donnent les résultats obtenus par cette mé-

thode _pour les points de fusion du tungstène ^et du tantale.

834

Nous

utilisé du tungstène ^de diverses provenances ^et ayant ^{subi des} préparations différentes. Les filaments furent de dif- .

férents diamètres. On remarquera qu’il n’y

pas de différence _ap-

p réciable ^{entre les} points ^de fusion des divers échantillons, qui ^sont

tous probablement d’un haut degré ^de pureté. ^{Ceci est}

indiqué par le coefficient de température ^de la résistance électrique

du tungstène, laquelle ^est donnée par:

entre 00 et 20000 C.

Le tantale vient de la maison Siemens et Halske. Son coefficient de température, ^eutre 0" etc lJ00°, est :

ce

qui indique

degré ^de pureté moindre que celle du tungstène.