鈰鎢合金絲之瘦身計畫

鈰鎢合金絲與傳統釷鎢合金絲相比，具有低的電子逸出功（只有 2.8eV，比釷鎢低10%）、高的發射率（在1500K溫度下比釷鎢高27倍）、 高發光效率（比釷鎢絲提高10～15%）、低起弧電壓（起弧電壓只有釷鎢 的40%左右）、沒有對人身體產生危害的放射性污染，是良好的綠色環保產品。在電子發射管、氬弧焊接等方面用以取代釷鎢合 金絲，其在高要求電光源中有非常廣闊的應用前景。

鈰鎢合金絲的加工屬於難熔金屬變形加工，是鎢材領域的深度加工。目前，國內外在等離子弧及鐳射等高新技術突飛猛進的形勢下，對鎢鈰合 金絲的各項性能提出了更高的要求。目前國內所生產的鎢鈰合金，少有能加工到Φ0.80mm以下規格的細絲。鈰鎢元素摻雜的均勻性較難控制，拉絲加工也較困難，加工至Φ0.39及以下燈絲成品率更難以見到。

為克服現有技術的不足，有學者提供一種抗震環保鈰鎢合金絲的製備方法，該製備方法簡單易用，成品率高、拉絲可控性強。其製備過程如下：

1、選擇方形單斜晶的仲鎢酸銨，細微性控制在30μm～50μm，其 活性大，粉末具有良好的流動性和填充性，經過輕度還原生成藍色氧化鎢，可獲得良好高溫、加工性能，摻雜Al(NO₃)₃溶液、K₂SiO₃溶液、 Co(NO₃)₂溶液，其鋁、鈷等元素可促進鉀元素進入鎢基體，從而明顯降低鎢絲低溫脆性，減少鎢絲劈裂，使制的的鎢絲具有良好高溫抗下垂性能；

2、混料後一部分直接進行一次還原，另一部分進行兩階段還原， 一階段還原溫度550℃～660℃，二階段還原溫度610℃～810℃，以4:6比 例搭配，使鉀元素與鈷元素均勻彌散於鎢粉機體，可改善鎢絲高溫抗震性能，將經過兩次還原後的原料進行30-40小時的酸洗，在80℃～120℃ 溫度下真空乾燥，在經過酸洗後的原料中添加硝酸鈰溶液，鈰元素耐高熱，具有高發射率、發光效率、低起弧電壓、無放射性污染等特點，性 能良好。

3、灼燒後過篩混料，在750℃-800℃之間進行第一次還原，在900 ℃-950℃之間進行第二次還原，過篩混料，採用等靜壓制、機械鋼模壓制 後壓制成坯條後進行低溫預燒，預燒溫度控制在1100℃～1250℃，在中頻 感應爐中燒結或進行兩次高溫垂熔燒結，保證鎢條結晶性能又能降低生 產成本，提高鎢條密度，使晶粒度均勻，鎢絲高溫性能好；

4、採用進行多機開坯旋煆方式，提高生產效率，節約能量，保證 產品獲得更好的均勻性，結晶退火、再結晶退火、消除應力退火；與旋 鍛加工交替，可加工至Φ3.8mm；多次退火可及時消除鎢絲表面的應力， 減少鎢絲裂紋的產生。加工應力得到消除，位錯的堵塞減少，金屬塑性 變形能力得到恢復，改善鎢絲的高溫抗下垂性能，對鎢絲進行細拉加工，製成成品鎢絲。

通過添加含有鈰、鉀、鈷等元素摻雜劑，可使生產出來的鎢合金坯條中的元素分佈更加均勻，繞絲性能好，增加鎢絲的抗震性能，產品成品率高，使用壽命長，可加工至Φ0.39mm，可廣泛應用於主要在航太、航空、光電子、資訊技術工程、照明等領域。

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