鎢銅合金為什麼不能用傳統的熔鑄法來生產

傳統的熔鑄法比較適合熔點相差較小,物理性能相接近金屬的鑄成。鎢與銅之間互不相溶,採用傳統的熔滲法和單一的液相燒結法都難得到高緻密度的鎢銅複合材料。

傳統熔滲法能夠製備完全緻密的70W-Cu,80W-Cu燒結坯,但對於高鎢含量的鎢銅合金,如90W-Cu合金,熔滲法卻很難製備完全緻密的鎢銅燒結坯。

鎢銅合金綜合了金屬鎢和銅的優點,其中鎢熔點高(鎢熔點為3410℃,銅的熔點1080℃),密度大(鎢密度為19.25g/cm,銅的密度為8.92/cm3) ;銅導電導熱性能優越,鎢銅合金(成分一般範圍為WCu7~WCu50)微觀組織均勻、耐高溫、強度高、耐電弧燒蝕、密度大;導電、導熱性能適中。

鎢銅合金是鎢和銅的兩相假合金,該材料具有鎢的耐高溫及銅的高導電特性。因這兩種金屬的熔點相差很大所以不能用傳統的熔鑄法來生產。銅鎢採用混粉- 壓制- 燒結-熔滲工藝路線,這樣製成的鎢銅合金品質好,品質穩定。

性能

密度

g/cm

熱膨係數10-6/℃

熱導率w/(m·k)

熱熔J/(kg·℃)

彈性量Gpa

泊松密度

熔點℃

強度MPa

19. 25

4.5

174

136

411

0.28

3410

550

8. 92

16.6

404

385

145

0.34

1083

120

 

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仲鎢酸銨四水合物

常溫下,仲鎢酸銨四水合物在氨水中溶解速度非常緩慢。當溫度升高時溶解速率加快,但是由於溫度升高,導致鎢的溶解量減少,溶液的PH值也降低。溶解速率與晶體的大小無關。因此推測溶解速率的控制在溶液中進行。

仲鎢酸銨四水合物在空氣中的煆燒,混合氫氣或氮氣,生成非晶形的產品,是一種提高溶解率和溶解量的方式。當溫度為250-310攝氏度時,在空氣中或氮氣中煆燒仲鎢酸銨四水合物兩小時可以得到最高的溶解率。如果溫度太低或者停留時間太短,晶形仲鎢酸銨四水合物仍然存在。如果溫度過高或停留時間太長,會生成三氧化鎢。


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液膜製備仲鎢酸銨

仲鎢酸銨被作為生產高純度氧化鎢,金屬鎢粉,碳化鎢粉或實驗室試劑的原材料。這些鎢產品包括三氧化鎢和藍色氧化鎢。這些鎢粉被大量地應用於製作鎢絲,切割工具,鋼坯,電焊條,採礦工具等等。同時也被用於製作硬質合金刀片,合金鑽頭,硬質合金模具,其他耐磨,耐高壓,耐高溫的機械設備。

由腐蝕熔化黑鎢礦得到的鹼性鎢酸鈉溶液被中和到PH值為9,直到其中的矽被去除。剩餘的料液裏含有磷,砷和鉬,被用作外水相。

常溫下,大量的液膜在最佳操作條件下,通過五分鐘的正交試驗進行測試。仲鎢酸銨直接從內部水合相結晶析出99.87%的量。所得產品的品質符合國際一級標準。同時污水的PH值降低到6-7,可以直接被排放。剩餘液中沒有鎢的流失。


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煆燒仲鎢酸銨

仲鎢酸銨在空氣中煆燒變化歷程:T≥240℃,化為偏鎢酸銨(AMT);
在300~350℃,轉化為銨鎢青銅ATB;
在400℃下,轉化為六方晶型的WO3;
在500℃下,轉化為三斜晶型三氧化鎢。

仲鎢酸銨純度,晶形有遺傳性。

煆燒溫度、速度對產品的物化性質有明顯的影響。
煆燒溫度愈高,得到的WO3粒度越粗;
急劇升溫,比表面積較大;緩慢加熱,晶形完整比表面積小。



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鎢酸法製備仲鎢酸銨

仲鎢酸銨是含有鎢和氨的潔白色晶體,稍溶于水,不溶於醇,化學分子式為(NH4)10(H2W12O42)·4H2O。

鎢酸法將鎢酸用氨水溶解,加入盛有煮沸的去離子水中,在攪拌下加熱逐氨,使Ph=8,在溶液沸騰情況下加入醋酸,然後用稀硝酸調Ph值2~4,繼續加熱濃縮至相對密度為1.5~2時,停止加熱,冷卻過濾。濾液加乙醇充分攪拌,沉降後過濾,晶體於80℃烘乾、粉碎即得產品。

仲鎢酸銨被作為生產高純度氧化鎢,金屬鎢粉,碳化鎢粉或實驗室試劑的原材料。這些鎢產品包括三氧化鎢和藍色氧化鎢。這些鎢粉被大量地應用於製作鎢絲,切割工具,鋼坯,電焊條,採礦工具等等。



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