為了將熱變成電，光子晶體會將熱導向太陽能電池內。光子晶體是一個蝕刻鎢絞絲表面的規則的幾何圖案，只要對這些圖案進行很好地調諧，它可以強化特定頻率的紅外線，並抑制某些頻率的紅外線，儘量釋放出能最有效地被砷化銦鎵太陽能電池所捕獲的紅外線，以增強其吸收效率。

根據博莫爾的計算，新系統的光電轉化效率能高達37%。而現在不使用鏡子聚集入射光的標準矽基太陽能電池的最大轉化效率僅為28%，使用鏡子的標準矽基 太陽能電池的最大轉化效率為31%，因此，最新研究在光電轉化效率上有了明顯提升。當然，下一步是儘量讓其變成現實，博莫爾對計算結果的準確性非常有信 心。

人們一般用鎢絲來製造白熾燈的燈絲。但是，鎢絲已經不僅僅局限於這一個作用，因為它們會將很多通過它們的電能轉化為熱而非光。正是這一缺點不僅讓鎢絲獲得新生，而且解決了能源短缺問題。

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美中不足的是，這種將陽光轉化為熱能再轉化為電能的裝置，在陽光直接照射下無法讓水的溫度比沸水更高。原因在於，當水的溫度遠高於開水的溫度時，其 吸收熱量的速度和散熱的速度一樣快。這就有點令人抓狂了，因為這類直接轉化需要達到700攝氏度才能變得很有效率，而不使用特殊且昂貴的聚光球面鏡來聚集 入射光根本無法做到這一點。
但現在，美國麻省理工學院的科學家皮特·博莫爾和同事在《納米研究快報》雜誌上指出，他們研製出了一種陽光捕獲器，能夠不使用聚光球面鏡來聚集入射的太陽光。     新陽光捕獲器由鎢絲製成

博莫爾提出的“陽光捕獲器”是經過複雜方式處理過的一層纖薄的鎢（它是一種耐熱金屬）。其面對太陽的表面滿滿覆蓋著極其微小的凹洞；另一面則蝕刻成光子 晶體結構且面朝特殊類型的由砷化銦鎵製成的太陽能電池，光子晶體結構使得這一面能夠有選擇地散發出頻率能夠最大限度地被太陽能電池所接受的紅外線輻射。而 且，正反兩面都能由製造電腦晶片的光刻法製造而成。

正是這些直徑僅為3/4微米、深為3微米、分開排列在一個4/5微米寬的網格中的凹洞發揮了捕獲光線的作用。當設備對齊使得凹洞直指太陽時，大部分入射 光會穿過這些凹洞進入底部，在此處被鎢吸收。就像熱力學定律指出的那樣，這些光線旋即會釋放出來並輻射出去。然而，來自於一個凹洞內部的熱輻射在逃入外面 的世界時，很可能會遇到凹洞的壁。如此一來，整個吸收和再輻射過程又再次發生，結果會使凹洞的鎢變得非常熱。

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人們利用太陽能電池直接把陽光轉為電力；也可以利用陽光加熱水，再利用蒸氣驅動渦輪，這些都已經是常見的技術。但近日，英國《新科學家》雜誌網站在報導中 指出，從理論上而言，我們還有第三種方法，也就是直接利用陽光的熱能來發電。而且，美國科學家使用鎢絲製造的設備就做到了這一點，其光電轉化效率高達 37%，性能優於目前最好的矽基太陽能電池。

太陽熱能可直接轉化為電，為了用太陽光發電，人們可以使用光伏電池直接將太陽光轉化為電，或者使用太陽光的熱量將水加熱，接著讓產生的水蒸氣驅動渦輪來發電。目前，這兩個領域都 有一些比較成熟的相關技術。但是，或許從理論上來說，我們還有第三條路可走，那就是直接用熱來發電，而不需要蒸汽或者渦輪。在這種情況下，幾乎所有的入射 能量都能被轉化為電，然而，標準的太陽能電池因為對某些頻率的太陽光非常敏感，而對其他頻率的太陽光不敏感，所以只能將部分太陽能轉化為電。而且，與加熱 水再發電方法不同的是，第三種方法並不需要麻煩的力學過程。這樣的一套系統一旦建立好，不需要太多的人力和管理就可以很好地運行。

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上世紀70年代。特別是隨著“文化大革命”的結束。鎢基高密度合金的發展進入在國民經濟各個領域廣泛推廣應用的開拓發展階段。國內各有關單位紛紛投入力量進行鎢基高密度合金的開拓應用研究。並取得了不少進展和成果。

鎢基高密度合金作為射線遮罩材料，鋼鐵研究院和有色研究院分別研製成功WNF一185和95W-Ni—Fe等鎢鎳鐵系合金先後用於癌症放射治療的C060治療機和BJ—10電子直線加速器。這些新型醫療設備的研製成功，結束了它們長期依賴迸口的局面。而且為了滿足較大數量配套用遮罩合金件的需要．通過技術協作和轉讓，在山東將一個原來僅生產鐵粉製品的小廠。扶植改建成批量生產C060治療機等配套用鎢基高密度合金的專業廠。與此同時，作為遮罩材料．鎢基高密度合金也用作各種放射源和放射性同位素的容器和儲罐，在作為某些射線探測儀如探測煤層厚度的“小口徑放射性測井儀”同時，為了防止環境磁場對探測結果的影響，採用了無磁性的鎢鎳銅系高密度合金。

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硬質合金的製作是將碳化鎢與鈷以一定的比例混合，加壓成各種形狀，然後半燒結。此燒結過程通常是在真空爐裏進行。將其置於真空爐裏完成燒結，此時之溫度大約為攝氏一千三百至一千五百度之間。

基本過程：

1.脫除成形劑及預燒階段

2.固相燒結階段

3.液相燒結階段

4.冷卻階段


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超硬刀具主要包括金剛石刀具和立方氮化硼刀具，其中以人造金剛石複合片(PCD)刀具及立方氮化硼複合片(PCBN)刀具占主導地位。隨著現代製造業(尤其是汽車製造業)的快速發展，超硬刀具的生產及應用也逐年快速增長。

超硬刀具大部分用於汽車零部件的切削加工。近年來，隨著CNC加工技術的迅猛發展以及數控機床的普遍使用，可實現高效率、高穩定性、長壽命加工的超硬刀具的應用也日漸普及，同時引入了許多先進的切削加工概念，如高速切削、硬態加工、高穩定性加工、以車代磨、幹式切削等。超硬刀具已成為現代切削加工中不可缺少的重要手段。


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鎢基高密度合金(亦稱鎢基高比重合金、重合金)是鎢合金材料的一個重要組成部分，是國防工業和國民經濟各部門廣泛應用的工程材料，現已成為一類進行大規模生產和應用、佔有重要地位的鎢材。鎢基高密度合金是利用金屬鎢的高密度，添加少量鎳、鐵、銅及其他元素，採用液相燒結這種粉末冶金的特殊方法製成的．這也成為其區別於其他鎢材的一個特徵。鎢基高密度合金既基本上保持鎢金屬的許多特性，如高的密度、高的強度與硬度、好的高溫性能、較高的導電導熱性能、低的熱膨脹係數等等，又可以通過在遠低於鎢的熔點的溫度下直接燒結獲得緻密的合金。

上世紀60年代初。中南礦冶學院與北京有色金屬研究院等多家單位，根據國家軍工的需要。研製用於飛行控制的陀螺儀轉子材料。為了陀螺導航儀的高精度測量控制。要求轉子材料具有高的密度並使用在高速旋轉狀態。這就要求材料高的力學性能和材料密度高度的均一性。同時為了避免周圍環境存在磁場的干擾要求是非磁性材料．因此，研製採用的是鎢鎳銅合金。經過不長時間的不懈努力，很快研製成功，並在國產飛機的陀螺導航儀和第一顆人造衛星上應用。到60年代末，所開發的多種W—Ni—Cu合金產品已在近20項重大軍事工程中獲得應用。此後，在不斷的邊研究、邊應用、邊改進的過程中，W—Ni—Cu材料的性能和應用取得了更大的成功和更高。從而在上世紀90年代該材料的應用獲得了國家技術進步二等獎。


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上一篇我們已經知道了，鎢合金有良好的機械特性及物理特性。本文在著重介紹高比重鎢合金作為核輻射遮罩材料在核工業領域裏的應用。

在核工業中，鉛是主要的核遮罩材料，但鉛的密度僅為11．3g/cm³，遮罩性能不理想，鎢、鉬及其合金具有較高的密度，對射線具有極好的吸收能力，遮罩效果比鉛高30～40％，用高密度鎢合金作放射源容器，其壁厚僅為鉛的1／2~ 2／3，是理想的核燃料貯存器與防輻射的遮罩材料。

目前，鎢、鉬及其合金板材在醫學X射線檢測時用作防護裝置，能有效避免射線對病人的輻射傷害，通過精密加工得到厚度小於0．2mm的高精度鎢薄板已廣泛應用於醫用CT機中關鍵部件一準直器和探測器，大大提高了病情診斷的精確性。

W—Ni—Fe合金具有熔點高，良好的衝擊韌性、高塑性和低屈服強度，還可以用作原子能爆炸時用的功能複合金材料，保證儀器的正常工作。此外，鎢合金還作為冷核子試驗的模擬材料，用於核彈及核反應爐設計參數的確定。

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鎢絲就是將鎢條鍛打、拉拔後製成的細絲。主要用於白熾燈、鹵鎢燈等電光源中，用於燈泡中作各種發光體的鎢絲，還需要在冶制過程中摻入少量的鉀、矽和鋁的氧化物，鎢絲除少量用作高溫爐的發熱材料、電子管的熱子和複合材料的加強筋等外，絕大部分都用於製作各種白熾燈和鹵鎢燈的燈絲以及氣體放電燈的電極。對用作氣體放電燈陰極的鎢絲或鎢杆，為降低其電子逸出功，須加入0.5～3%的釷，稱為鎢釷絲。由於釷是一種放射性元素，污染環境，故有用鈰來代替釷作成鎢鈰絲或鎢鈰杆的。但鈰的蒸發率高，所以鎢鈰絲或鎢鈰杆只能用於小功率的氣體放電燈。

鎢絲一旦經高溫使用發生再結晶以後就變得很脆，在受衝擊或震動的情況下極易斷裂。在一些要求高可靠性的電光源產品中，為防止燈絲的斷裂，常在摻雜鎢絲中加入3～5%的錸，稱為鎢錸絲，它可以使鎢的延脆轉變溫度下降到室溫或室溫以下。這是一種很奇特的錸效應，至今還未發現一種元素能代替錸，在鎢中產生同樣效應。鎢在常溫下有較好的耐酸、堿能力，但在潮濕的空氣中易被氧化，所以細鎢絲不能在潮濕環境中貯存過久。另外鎢在1200℃上下就開始與碳起反應生成鎢的碳化物，所以對燈絲的燒氫處理要注意這個問題，否則鎢與其表面的石墨潤滑劑起反應，則燈絲就要變脆斷裂。


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鎢的切削加工性很差，為了提高加工效率和加工品質，可以採取以下方法改善鎢的切削加工性：
(1)鎢坯表面有很硬的氧化層，加工時會使刀具磨損加劇或產生“打刀”現象。因此在加工前，可將鎢坯進行噴砂處理，去除表面氧化層，減輕刀具磨損。
(2)金屬從塑性到脆性的轉變溫度稱為塑脆性轉變溫度。純鎢的塑脆性轉變溫度很高，為改善其切削加工性，可用噴燈將工件加熱到200℃以上，再進行切削加工。
(3)進行滲銅處理，也可改善鎢的切削加工性。滲銅後的鈍鎢車削情況與45號鋼相似。
(4)鎢中加入一些氧化鋯，其切削加工性也能得到較大的改善。

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