氧化鉍影響三氧化鎢陶瓷晶粒生長

三氧化鎢陶瓷三氧化二鉍(Bi2O3)又稱為氧化鉍,是黃色的粉末,不溶于水,溶于強酸生成鉍(III)鹽。熔點824°C,沸點1890℃。雖然三氧化二鉍可以從天然的鉍華(一種礦物)取得,但是它主要的來源通常是煉銅或鉛時的副產物,鉍粉在空氣中燃燒能得到三氧化二鉍。氧化鉍主要用於化工行業(如化學試劑、鉍鹽製造等)、玻璃行業(主要用於著色)、電子行業(電子陶瓷等)等。其中,電子行業是氧化鉍應用最廣的行業,主要用在壓敏電阻、熱敏電阻、氧化物避雷器以及顯像管等領域。此外,Bi2O3有很高的折射率和介電常數、顯著的螢光特性和惰水性。因此,Bi2O3是一種很有潛力的分解水和降解污染物的可見光催化劑。

Bi2O3摻雜WO3陶瓷,當摻雜數量較小時,只存在單一的WO3相;當摻雜的濃度大於0.2mol%時,開始出現第二相,為Bi2WO6相;隨著摻雜量的逐漸增加Bi2WO6相的含量也在逐漸增加。Bi2WO6相的量隨著燒結溫度逐漸增加。由於燒結過程中發生固相反應,以至於WO3相幾乎消失了。Bi2O3摻雜可以促進WO3陶瓷晶粒快速的生長,結構緻密,氣孔減少,而且摻雜高濃度的Bi2O3會在晶界形成第二相Bi2WO6,增加燒結溫度與燒結時間能促進WO3陶瓷晶粒的生長,形成更多的Bi2WO6相。根據分析得出:摻雜Bi2O3能在燒結過程中形成的液相作用於燒結過程中存在的缺陷反應,兩個原因促進了燒結過程中物質的傳輸作用,最終為陶瓷晶粒的生長提供了能量。

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二硫化鎢與二硫化鉬性能對比

二硫化鎢能替代二硫化鉬和石墨的幾乎所有的應用領域,且用途更廣。 並且,鉬和鎢是同族化學元素,鎢比鉬品質更重化學性質更穩定,。二硫化鉬應用得及其廣泛,是因為價格便宜、效果好、市場供應力強,品質不斷創新。其實,二硫化鎢並不是新的化工產品,它的使用歷史與鉬一樣長久,因為價格高,它最先是應用在 NASA 航太、航空、軍事、汽車工業等領域。早些年前,二硫化鎢的價格還是二硫化鉬的十倍。但是目前由於二硫化鉬的價格飛漲,幾乎每六個月價格就翻一倍。如今,這兩種原材料的價格已相差不大。所以,現在選用幹磨擦性能更優越的二硫化鎢更划算,它可以改善終端產品的品質並提升其競爭力。

WS2/ MoS2物理化學特性比較

注:PSI=6.89×103Pa

特性

二硫化鎢(WS2)

CAS No 12138-09-9

二硫化鉬(MoS2)

CAS No 1317-33-5

顏色

銀灰

藍銀灰

外觀

結晶固體

結晶固體

熔點(℃)

1250~1260 (分解)

1185 (分解)

沸點(℃)

/

450

密度(Kg.m-3)

7500

5060

分子量

248

160.08

摩擦係數

靜態0.07; 動態0.03

空氣中的熱穩定性

594oC(1100oF)時,COF <0.1

316oC(600oF)時,COF <0.1

594oC(1100oF)時,= 0.5

承載能力

鍍膜2000Mpa (300,000 psi);
當138Mpa(20,000 PSI)時,COF=0.044;

當在138Mpa~2756Mpa  (200,000~400,000  PSI )之間變化時,COF 減小到0.024

鍍膜250,000 psi

潤滑溫度範圍(℃)

環境溫度: -273~650;

真空(10-14Torr): -188~1316

環境溫度: -185~350;

真空(10-14Torr): -185~1100

化學穩定性

惰性物質,無毒

惰性物質,無毒

磁性

無磁性

無磁性

電特性

具有半導體性質

/

洛氏硬度(HRC)

30

/

覆膜厚度(微米)

0.5

/

抗腐蝕性

能減緩腐蝕速度,但不能完全阻止底層腐蝕

可鍍材質

鐵、鋼、鋁、銅等金屬,塑膠和人工合成固體

鐵、鋼、鋁、銅等金屬,塑膠和人工合成固體

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稀土市場已回歸,商家暫觀望

節後稀土市場暫無價無市,目前除了部分企業正常復工以外,不少商家仍在休息,表示將會在十五左右返市。
 
在節前的稀土行業座談會過後,有部分商家對節後市場持積極預期,但目前暫未有苗頭,已歸市商家以觀望為主。
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節後鎢市尚未啟動,商家將逐漸入市

節後鎢市尚未啟動,商家將逐漸入市;鉬市平穩謹慎,暫以觀望為主。
 
鎢市場行情:鎢市節後市場尚未啟動,鎢礦廠商大都處於假期中,偶有零星小單,貿易商還未有所動作,接下來幾日部分商家將逐漸入市,成交活躍度或有提升。
 
鉬市場行情:春節前表現弱勢,經過春節期間國內市場的休整,目前國內市場趨向於與國際市場保持同步,市場平穩謹慎,廠家均未開工,暫以觀望為主。
 
宏觀方面,春節期間一場中國“缺席”的資本大震盪,全球股市“哀鴻遍野”。避險資產黃金歐元日元、債券大漲;路透:全球市場或將迎來新一輪降息大潮。
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17種稀土元素名稱的由來及用途淺說-釔

釔(Y)
1788年,一位以研究化學和礦物學、收集礦石的業餘愛好者瑞典軍官卡爾·阿雷尼烏斯(Karl Arrhenius)在斯德哥爾摩灣外的伊特必村(Ytterby),發現了外觀象瀝青和煤一樣的黑色礦物,按當地的地名命名為伊特必礦(Ytterbite)。1794年芬蘭化學家約翰·加多林分析了這種伊特必礦樣品。發現其中除鈹、矽、鐵的氧化物外,還含有約38%的未知元素的氧化物棗“新土”。1797年,瑞典化學家埃克貝格(Anders Gustaf Ekeberg)確認了這種“新土”,命名為釔土(Yttria,釔的氧化物之意)。
 
釔是一種用途廣泛的金屬,主要用途有:
(1)鋼鐵及有色合金的添加劑。FeCr合金通常含0.5-4%釔,釔能夠增強這些不銹鋼的抗氧化性和延展性;MB26合金中添加適量的富釔混合稀土後,合金的綜合性能得到明顯的改善,可以替代部分中強鋁合金用於飛機的受力構件上;在Al-Zr合金中加入少量富釔稀土,可提高合金導電率;該合金已為國內大多數電線廠採用;在銅合金中加入釔,提高了導電性和機械強度。
(2)含釔6%和鋁2%的氮化矽陶瓷材料,可用來研製發動機部件。
(3)用功率400瓦的釹釔鋁石榴石雷射光束來對大型構件進行鑽孔、切削和焊接等機械加工。
(4)由Y-Al石榴石單晶片構成的電子顯微鏡螢光屏,螢光亮度高,對散射光的吸收低,抗高溫和抗機械磨損性能好。
(5)含釔達90%的高釔結構合金,可以應用於航空和其他要求低密度和高熔點的場合。
(6)目前倍受人們關注的摻釔SrZrO3高溫質子傳導材料,對燃料電池、電解池和要求氫溶解度高的氣敏元件的生產具有重要的意義。此外,釔還用於耐高溫噴塗材料、原子能反應堆燃料的稀釋劑、永磁材料添加劑以及電子工業中作吸氣劑等。

Y
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鎢銅電極液相燒結理論

鎢銅合金電極同時具有鎢和銅的所有優點,如鎢的高熔點,高密度,高硬度以及銅的良好的導電導熱性。鎢相的熔點高達3387℃,而銅相熔點只有1083℃,兩者的熔點相差較大,也就使得鎢銅合金的燒結成為了一種典型的液相燒結。在液相燒結過程中,固相在液相中的溶解度、固相與液相的介面能以及液相沿固相晶界的穿透能力極大地影響了燒結速度和顯微結構的變化。工藝參數如顆粒尺寸分佈、粉末純度、燒結溫度、燒結時間、燒結氣氛和壓坯密度等等都是影響鎢銅合金電極材料性能的關鍵因素。

液相燒結需滿足潤濕性、溶解度、液相數量三項條件,潤濕性由固相、液相的表面張力(比表面能)γS、γL以及兩相的介面張力(介面能)γ所決定的。而從熱力學條件的角度看,在固相和液相的接觸點達到平衡需滿足γS = γSL + γLcosθ。θ為潤濕角或接觸角,完全潤濕時,θ=0°,則γS = γSL + γL;部分潤濕時,0°<θ<90°;完全不潤濕時,θ>90°,此時γS ≥ γSL + γL。發生液相燒結就必須滿足θ<90°,液相只有具備完全潤濕或部分潤濕才能滲入孔隙和晶粒間隙,形成網路狀的包覆結構。如果θ>90°,燒結時生成的液相就會迅速滲出燒結體外,燒結緻密化就不能順利完成,從而使得鎢銅合金的組相發生變化。

鎢銅合金電極














從經典的液相潤濕固相的平衡圖中,我們不難看出只有當固相與液相表面能之和大於固-液介面能時,即WSL = γS + γL – γSL中WSL>0,時,液相才能有效潤濕固相表面。固相在液相中的一定溶解度有利於改善潤濕性,促進液相數量的增加,可以借助液相進行物質遷移,且溶于液相中的溶質部分所進行的溶解析出過程可填補固相顆粒表面的缺陷和顆粒間隙,從而進一步改善固相顆粒分佈的均勻性。液相數量需滿足填滿固相顆粒的間隙,降低材料的孔隙率,提高材料的密度,一般以液相量占燒結體積的20%-50%為最佳,超過容易發生燒結變形,不足則使得液相無法要填滿固相鎢骨架的孔隙,且固相顆粒相互接觸發生晶粒長大的現象。

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高壓強磁場極端條件下對WTe2材料的物性研究

近期,中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所、強磁場中心和南京大學合作研究團隊,在高壓強磁場極端條件下對WTe2材料的物性研究中取得新進展。該團隊利用金剛石對頂砧高壓技術,通過研究電輸運和磁化率,首次觀測到了高壓誘導的超導電性,並通過理論計算對磁電阻以及超導電性隨壓力的演化進行了系統研究,相關結果以《二碲化鎢中壓力驅動的“穹頂”型的超導電性及電子結構的演化》為題,發表在7月23日的Nature子刊《自然-通信》(Nature Communications)上,固體所研究員楊昭榮和南京大學教授宋鳳麒、萬賢剛為文章共同通訊作者。  
 
高壓在研究材料新物性,尤其在探索新型超導材料中是一種乾淨純粹且強有力的手段。WTe2是一種層狀半金屬材料,當溫度為0.53K時,在60T的強磁場下,其磁電阻可達13,000,000%,並且仍然沒有達到飽和。這一奇特現象引起了海內外研究人員的廣泛關注。最近的理論研究表明,它可能是一種Weyl半金屬,磁電阻的產生被認為與體系中費米麵附近的空穴和電子載流子濃度的完美匹配有關,這種完美平衡態對於外界微擾極其敏感,如摻雜和應力等。
 
壓力可以使晶格收縮,能帶交疊增加,破壞這種載流子的平衡關係,從而可能誘發新的電子相變。基於這個考慮,合作團隊在南京大學人工微結構協同創新中心框架下,迅速開展了高壓下的實驗和理論兩方面的研究。實驗發現:在壓力為2.7GPa時,當溫度降至3.1K以下,伴隨著巨磁電阻效應的逐漸消失,電阻出現了一個急劇下降。隨著壓力的進一步增加,零電阻逐漸出現,說明電阻的陡降對應一個壓力誘導的超導轉變。在約17GPa時,超導轉變溫度TC達到最大值7K,且伴隨壓力繼續增加,TC逐漸減小,表現出一個“dome”型的超導壓力相圖。高壓下不同外加磁場的電阻以及磁化率的研究,進一步證明了超導電性的存在。另一方面,高壓有關的理論計算表明, TC剛開始隨著壓力增加而增大是費米麵附近的態密度增加的結果,而更高壓力下TC的逐漸減小則歸因於晶格結構的失穩。 
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高純度四水合仲鎢酸銨的製備方法

仲鎢酸銨仲鎢酸銨(APT)有水合物形式,這些水合物的形成取決於反萃取溫度,常用含氨的水溶液反萃取含鎢有機相來製備APT。而通過加熱懸浮的十水合APT可以將水性懸浮液中的十水合APT定量地轉化為高純度四水合APT。

選取一種在混合器-沉降器設備中、在用含氨的水溶液對含鎢有機相進行反萃取的過程中直接制得的十水合APT為原料。在具有攪拌器的沉降器中攪拌,對攪拌器的旋轉速度加以設定,對原料以及環境溫度、反應時間進行控制,制得高純四水合APT。

條件設定:
1.母液的NH3濃度設定在1.5-12g/L,特別優選為2. 0-4.0g/L;
2. NH3:W摩爾比設定在0.5-1.8,特別優選為0.6-1.0,因為如果NH3濃度和NH3:W摩爾比超過所示範圍,將導致產物中混入雜質;
3. 十水合APT與水相的品質比設定在0.2~2.5:1,特別優選為1~1.8:1,如果該品質比低於所示範圍,則在反應器壁上形成沉積物,如果該品質比高於所示範圍,產物純度下降;
4. 在足以使十水合APT轉化為四水合APT的溫度和時間條件下進行熱處理,熱處理持續時間必須足以在選定的溫度下使十水合APT完全轉化,通常處理時間為0.1-6小時,溫度不低於65°C,85-95°C為佳。因為在低於65°C的溫度下,不能形成純相四水合APT。在優選的溫度範圍內實現最高的產物純度。

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離子交換法生產仲鎢酸銨的結晶母液回收

目前我國鎢冶金制取的80%左右的中間產品仲鎢酸銨(APT),是以鎢礦物為原料用離子交換工藝生產的。其主要有三道工序:鎢礦原料分解→離子交換→蒸發結晶。國內有很多廠家處理結晶母液的方式大都著眼於如何去除雜質,使之符合返回主流程的要求,造成了流程過長,三氧化鎢回收率低,三廢排放量大等諸多問題。本文提供一種不僅能一次性除Mo、Sb、As、Sn,還能回收利用NH4Cl,提高WO3回收率,並消除廢水的工藝。

將仲鎢酸銨結晶母液的0-95%返回配製解吸劑,餘下的返回配製交前液,並根據結晶母液中雜質含量的多少,採取以下兩種方式:
一、離子交換產生的鎢酸銨溶液中WO3/Mo(品質比)<5000,則預先加入(NH4)2S進行硫化處理。硫化的條件為:溫度10-75℃,硫用量較理論量多0.5-3g/l,再在10-80℃下加入硫酸銅或氯化銅或Cu(Ac)2,Cu2+用量為理論量的3-6倍,保溫1-3小時後過濾,濾液蒸發結晶制取仲鎢酸銨,結晶母液直接返回;

二、離子交換產生的鎢酸銨溶液中WO3/Mo(品質比)>5000,則直接進行蒸發結晶制取仲鎢酸銨,所得結晶母液預先加入(NH4)2S進行硫化處理。硫化的條件為:溫度10-75℃,硫用量較理論量多1-3g/l,再在10-80℃下加入硫酸銅或氯化銅或Cu(Ac)2,Cu2+用量為理論量的3-6倍,保溫1-3小時後過濾,濾液返回。

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均勻摻鈉三氧化鎢的製備方法

三氧化鎢中國目前生產上製備粗晶硬質合金的主要工藝是在三氧化鎢中添加鹼金屬(如鈉),氫還原後製備粗顆粒鎢(W)粉,經高溫碳化得到粗顆粒碳化鎢粉,再經濕磨、成形、燒結工序製備出粗晶硬質合金。常規方法製備摻鈉三氧化鎢的方法有噴霧法、人工摻雜法,這兩隻方法的缺陷在於制得的高鈉WO3化學元素分佈不均勻,影響後續的生產,導致顆粒長大不均勻,生產出來的產品差異性很大。此外,噴霧法還需購買噴霧器,造成成本的增加。那麼,沒有一種方法可以使得摻鈉均勻,又不需要另行購置設備?本文將提供一種均勻摻鈉三氧化鎢的製備方法。

步驟:
1.以堿分解鎢精礦經離子交換、除鉬等工序制得的鎢酸銨溶液為原料,鎢酸銨濃度(WO3品質計)為200 ~ 300 g/L,Na+品質濃度為10~40 ppm;
2.根據後續產品的要求加入固體鈉鹽,含鈉化合物的摻雜量按Na/WO3品質百分比為0.05%~0.25%,混合溶液;
3.蒸發結晶,溫度控制在80~100°C,攪拌速度為50~200 r/min;
4.蒸發至結晶終點pH為6.4~7.0時,停止加熱、冷卻至20~50°C;
5.真空抽濾方式對料液進行過濾,抽幹,得到含鈉均勻的APT粉末;
6.將APT置於煆燒爐內,在680 ~ 740°C煆燒,得到含鈉均勻的三氧化鎢粉末。

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2024年1月份贛州鎢協預測均價與下半月各大型鎢企長單報價。

 

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