鎢合金穿甲彈
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- 發佈於：2013-05-03, 週五 11:56
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鎢合金穿甲彈依靠鎢合金彈芯的動能來穿透裝甲摧毀目標的炮彈。它初始速度高、直射距離大、射擊精度高是坦克炮和反坦克炮的主要彈種。艦炮、海岸炮、高射炮 和航空機關炮都配有該炮彈。可用于毀傷坦克、自行火炮、裝甲車輛、艦艇等裝甲目標以及飛機、直升機、汽車、火箭炮、導彈發射運輸/發射車、指揮車、通信車、雷達等非裝甲金屬結構技術兵器。也可用於破壞堅固防禦工事。
鎢合金穿甲彈依靠膛內高溫高壓氣體作用下，獲得很大的初始動能，和坦克裝甲來了個硬度的較量。在強大的應力作用下，裝甲壁慢慢的凹陷最終破裂，並殺死有生力量和摧毀坦克內部系統。
和傳統的穿甲彈相比鎢合金穿甲彈並沒有填充炸藥而是改為鎢合金彈芯，在擊穿裝甲之後，是依靠高速飛濺的裝甲碎片和穿甲彈彈芯碎片殺傷裝甲目標中的人員、破壞其中的裝備。
鎢合金穿甲彈芯屬於高比重鎢合金製品，密度大，熱穩定性極好，斷面密度大，有利於控制導彈高空飛行。
穿甲彈的穿透能力主要來源於彈丸運動時的動能。除了給穿甲彈較大的初始動能外，其本身的外形品質也非常重要。鎢合金穿甲彈採用鎢合金作為彈芯。鎢合金的密度可以達到很大，也就是說在空間有限的彈筒裏面用高密度的鎢合金可以最大限度的增加穿甲彈自身重量。採用鎢合金彈芯也為把穿甲彈的外形設計成流線型提供了可能。
鎢合金屬高比重合金序列，高比重合金有個最突出的特點就是比重高也就是大家常說的密度大。鎢合金的密度可達到18g/cm3，是鋼比重(7.8g /cm3)的2.3倍，所以彈心的斷面密度大，有利於提高飛行時的存速能力和對鋼板的侵徹能力，為提高穿甲彈的動能給裝甲致命的打擊提供了可能。
鎢合金耐高溫；熱穩定性好，在穿甲彈飛行過程中與空氣摩擦產生大量的熱，要是穿甲彈中的填充物熱性不好就會是它粘結在一起，無法達到穿甲的作用。鎢合金的這一特性使穿甲彈很好的發揮了應有的功效。
70年代美國設計的貧鈾穿甲彈是尾翼穩定脫殼穿甲彈的一種改進型，用高強度、高韌性、高密度的貧鈾合金取代了鎢合金作為尾翼穩定脫殼穿甲彈的彈芯，使穿 甲能力進一步提高。使用貧鈾穿甲彈的M1A1主戰坦克能在海灣戰爭的坦克群決戰中有出色表現，更證明了這種尾翼穩定脫殼穿甲彈的威力。但由於貧鈾彈芯擊穿 裝甲時會燃燒產生帶有污染性的氧化鈾塵埃，美國又從新計畫研製更好的、無污染的鎢彈芯材料來取代貧鈾合金彈芯。
俄媒稱，中國99式坦克的主要火力是一門125毫米口徑滑膛炮。中國專家指出，該炮性能指標不僅比蘇聯同類產品2A46提高45%，而且還比德國“豹 2A5”和美國“艾布拉姆斯M1A1”坦克使用的RH-120炮高出30%。對抗敵方坦克的主要手段是使用鎢合金彈芯的次口徑穿甲彈。顯然，這種生產技術 上是從以色列得到的，後者曾向中國出口過這種炮彈。以方供應的M711炮彈的長度和直徑比為20：1，初速度1700米/秒，穿甲能力達到600毫米。目 前中國工程師還在研製新型次口徑穿甲彈，其性能大幅優於現在的同類產品，新炮彈的長度和直徑比為30：1，初速度1780米/秒，穿甲能力可達850毫 米。中國的這種新型次口徑穿甲彈能對所有現役坦克造成致命威脅，包括美國“艾布拉姆斯M1A2”和俄羅斯的T-90。
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電極與鎢
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電極
定義
電極的概念是M.法拉第進行系統電解實驗後在1834年提出的，原意只指構成電池的插在電液中的金屬棒。電池的組成部分，它由一連串相互接觸的物相構成，其一端是電子導體──金屬（包括石墨）或半導體，另一端必須是離子導體──電解質（這裏專指電解質溶液，簡稱“電解液”或“電液”）。結構最簡單的電極應包括兩個物相和一個相介面，即〔金屬|電液〕。上述定義的電極也稱“半電池”。
鈰鎢電極
是在鎢基中添加稀土氧化鈰經過粉末冶金和壓延磨拋工序製作而成的鎢電極產品，是中國最早生產的無放射性鎢電極產品，該產品的特點是在低電流條件下有著優良的起弧性能，維弧電流較小。因此，它常用於管道，不銹鋼製品和細小精密部件的焊接。在低電流直流條件下或電極直徑在2.0mm以下，鈰鎢電極是釷鎢電極的首選替代品。
鑭鎢電極
是歐洲國家在八十年代推出的企望替代釷鎢產品的改良品種，一經推出，以其優良的焊接性能在國際焊接界倍受關注並非常流行，尤其受到歐洲焊接學院派的追捧，因為這個原因，鑭鎢電極的出口量僅次於釷鎢，而在國內市場認知度並不高。其特點是導電性能最接近2%釷鎢電極，耐用電流高而燒損率最小。
釷鎢電極
是最早使用的稀土鎢電極，也是迄今為止焊接性能最好的鎢電極品種，因此，在全球範圍內該品種鎢電極市場佔有率最高，但因為釷鎢電極在粉末冶金和壓延磨拋過程中會發生放射性污染，因此歐美國家限制生產該品種電極，但因為其優良的焊接性能，其使用並沒有受到限制。
釔鎢電極
在焊接時，弧束細長，壓縮程度大，在中、大電流時其熔深最大。主要應用於軍事工業和航空航太工業。
鋯鎢電極
是為了改善純鎢電極在高負荷焊接條件下容易自身熔化污染工件的弊端而研製的電極品種，該電極最大的特點是在高負載電流的情況下，這種電極的端部能保持成圓球狀而減少滲鎢現象，並具有良好的抗腐蝕性。
純鎢電極
是氬弧焊接最早使用的電極，但在直流焊接條件下，該品種電極容易出現不起弧或維護不穩定的情況，加入稀土氧化物能極大的改善這種情況，因此，純鎢電極僅作為交流條件下的焊接電極或作為電阻焊電極。
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鎢坩堝
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簡介
用途
由於鎢的熔點高達3410℃，因此鎢坩堝被廣泛應用于藍寶石單晶生長爐、石英玻璃熔煉爐、稀土冶煉爐等工業爐內的核心容器，其使用的工作溫度環境一般在 2000℃以上。特別對於藍寶石單晶生長爐來說，具有高純度、高密度、無內裂紋、尺寸精准、內外壁光潔、等特徵的鎢坩堝對藍寶石晶體生長過程中的種晶成功 率、拉晶品質控制、脫晶粘鍋以及使用壽命起到了關鍵性的作用。
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鎢燈絲、冷場、熱場掃描電鏡的區別
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掃描式電子顯微鏡，其系統設計由上而下，由電子槍 (Electron Gun) 發射電子束，經過一組磁透鏡聚焦 (Condenser Lens) 聚焦後，用遮蔽孔徑 (Condenser Aperture) 選擇電子束的尺寸(Beam Size)後，通過一組控制電子束的掃描線圈，再透過物鏡 (Objective Lens) 聚焦，打在樣品上，在樣品的上側裝有訊號接收器，用以擇取二次電子 (Secondary Electron) 或背向散射電子 (Backscattered Electron) 成像。
電子槍的必要特性是亮度要高、電子能量散佈 (Energy Spread) 要小，目前常用的種類計有三種，鎢(W)燈絲、六硼化鑭(LaB6)燈絲、場發射 (Field Emission)，不同的燈絲在電子源大小、電流量、電流穩定度及電子源壽命等均有差異。
熱游離方式電子槍有鎢(W)燈絲及六硼化鑭(LaB6)燈絲兩種，它是利用高溫使電子具有足夠的能量去克服電子槍材料的功函數
(work function)能障而逃離。對發射電流密度有重大影響的變數是溫度和功函數，但因操作電子槍時均希望能以最低的溫度來操作，以減少材料的揮發，所以在操作溫度不提高的狀況下，就需採用低功函數的材料來提高發射電流密度。
價錢最便宜使用最普遍的是鎢燈絲，以熱游離 (Thermionization) 式來發射電子，電子能量散佈為 2 eV，鎢的功函數約為 4.5eV， 鎢燈絲系一直徑約 100µm，彎曲成 V 形的細線，操作溫度約 2700K，電流密度為 1.75A/cm2，在使用中燈絲的直徑隨著鎢絲的蒸發變小，使用壽命約為 40~80 小時。
六硼化鑭(LaB6)燈絲的功函數為 2.4eV，較鎢絲為低，因此同樣的電流密度，使用 LaB6 只要在 1500K 即可達到，而且亮度更高， 因此使用壽命便比鎢絲高出許多，電子能量散佈為 1 eV，比鎢絲要好。但因 LaB6 在加熱時活性很強，所以必須在較好的真空環境下操作，因此儀器的購置費用較高。
場發射式電子槍則比鎢燈絲和六硼化鑭燈絲的亮度又分別高出 10 - 100 倍，同時電子能量散佈僅為 0.2 - 0.3 eV，所以目前市售的高解析度掃描式電子顯微鏡都採用場發射式電子槍，其解析度可高達 1nm 以下。
目前常見的場發射電子槍有兩種:冷場發射式(cold field emission , FE)，熱場發射式(thermal field emission ,TF) 當在真空中的金屬表面受到 108V/cm 大小的電子加速電場時，會有可觀數量的電子發射出來，此過程叫做場發射，其原理是高 電場使電子的電位障礙產生 Schottky 效應，亦即使能障寬度變窄，高度變低，因此電子可直接"穿隧"通過此狹窄能障並離開陰極。場發射電子系從很尖銳的陰極尖端所發射出來，因此可得極細而又具高電流密度的電子束，其亮度可達熱游離電子槍的數百倍，或甚至千倍。
場 發射電子槍所選用的陰極材料必需是高強度材料，以能承受高電場所加諸在陰極尖端的高機械應力，鎢即因高強度而成為較佳的陰極材料。場發射槍通常以上下一組 陽極來產生吸取電子、聚焦、及加速電子等功能。利用陽極的特殊外形所產生的靜電場，能對電子產生聚焦效果，所以不再需要韋氏罩或柵極。第一(上)陽極主要是改變場發射的拔出電壓(extraction voltage)，以控 制針尖場發射的電流強度，而第二(下)陽極主要是決定加速電壓，以將電子加速至所需要的能量。
要從極細的鎢針尖場發射電子，金屬表面必需完全乾淨，無任何外來材料的原子或分子在其表面，即使只有一個外來原子落在表面亦會降低電子的場發射，所以場發射電子槍必需保持超高真空度，來防止鎢陰極表面累積原子。由於超高真空設備價格極為高昂，所以一般除非需要高解析度 SEM，否則較少採用場發射電子槍。
冷場發射式最大的優點為電子束直徑最小，亮度最高，因此影像解析度最優。能量散佈最小，故能改善在低電壓操作的效果。為避免針尖被外來氣體吸附，而降低場發射電流，並使發射電流不穩定，冷場發射式電子槍必需在 10-10 torr 的真空度下操作，雖然如此，還是需要定時短暫加熱針尖至 2500K(此過程叫做 flashing)，以去除所吸附的氣體原子。它的另一缺點是發射的總電流最小。
熱場髮式電子槍是在 1800K 溫度下操作，避免了大部份的氣體分子吸附在針尖表面，所以免除了針尖 flashing 的需要。熱式能維持較佳的發射電流穩定度，並能在較差的真空度下(10-9 torr)操作。雖然亮度與冷式相類似，但其電子能量散佈卻比冷式大 3~5 倍，影像解析度較差，通常較不常使用。
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硬質合金鑽頭
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鑽頭是用以在實體材料上鑽削出通孔或盲孔，並能對已有的孔擴孔的刀具。
硬質合金鑽頭是岩心鑽探時所使用的一種鑽頭。一般硬合金鑽頭鑽進岩石可鑽性為Ⅱ一Ⅶ級的地層；針狀硬質合金鑽頭可鑽進Ⅵ一Ⅷ級岩石。
選用硬質合金鑽頭需考慮以下因素：加工穩定性、加工精度、每孔加工成本、排屑與冷卻液。
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