鎢銅合金電極熔滲機理

在鎢銅、銀鎢和鎢鐵等機械零件以及金屬陶瓷材料或複合材料的生產中,熔滲法是其中最為主要的工藝方法之一。以鎢銅合金電極為例,熔滲過程是將高溫燒結後的鎢骨架浸入銅液中,使得鎢骨架中的孔隙被銅液填充,再經退火冷卻後得到緻密的鎢銅合金材料。因此,熔滲工藝是鎢銅合金電極製備中最為關鍵的一道工序,其直接影響鎢銅合金電極的綜合性能。而目前的研究多集中在熔滲的各項參數上,對於熔滲機理的研究相對較少,而且這些研究大多數是針對於粗顆粒鎢粉,而很少涉及到細顆粒鎢粉。

熔滲的過程是依靠外部金屬液潤濕粉末多孔體(鎢骨架),在毛細管力的作用下,液體金屬(銅)沿著顆粒間孔隙或顆粒內孔隙流動,直到完全填充孔隙為止。自發熔滲不是因為原子的擴散作用,而主要是借助毛細管力使得熔融銅液充填與多孔鎢基體的孔隙之中。從毛細管形成機制上來看,毛細管中液體的重力勢能應當來自液體內部分子進入附著層時所損失的勢能。因分子在附著層中的勢能應比在液體內部時更小,根據穩定平衡時勢能最小的原理,液體內部分子要儘量擠入附著層,使附著層有伸展傾向。


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鎢銅合金電極熔滲工藝流程介紹

鎢銅合金電極熔滲工藝流程圖:

鎢銅合金電極











 

混料製備:先將鎢粉、誘導銅粉等按照一定比例裝入球磨機中,經一定時間後加入1%硬脂酸並乾燥過篩從而制得混合粉。

壓制成型:採用液壓機壓制,壓制過程中有部分粉末損耗,稱量時應注意。

脫脂工藝:使用H2作為保護氣氛進行熱脫脂,粘結劑必須脫除乾淨以免污染燒結爐。

高溫燒結:使用H2作為保護氣氛,於鉬絲爐中進行高溫燒結。

熔滲:使用H2作為保護氣氛,在1200-1300℃下進行熔滲銅。

後處理:將熔滲後的鎢銅合金電極進行退火處理,提高合金性能,然後進行表面處理去除多餘的銅。


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焦點:國儲鎢精礦能否落地?

2015-11-9:上周,國內鎢產品市場傳出國儲局即將收儲鎢精礦事件,對於持續低谷運行的鎢產品市場無疑是一大利好消息。但經過幾天的冷靜觀望和思考,業內普遍對此事持懷疑態度,畢竟“收儲消息”在今年早已不是新鮮事兒。
 
據網站瞭解,此次國儲收購鎢精礦要求至少有三家供應商,而收到標書的供應商總共就只有四家(中國五礦、廈門鎢業、江鎢集團和章源鎢業),則如果這其中有兩家不願供貨,此次國儲便難以成功。其次,此次收儲主要收購國標一類黑鎢精礦,而目前國內仍在生產這種優質礦的礦山多已停工、停售,主要因目前市場價格跌破成本過多,銷售倒掛壓力太大;因而低價必定難以達成協定。
 
同時,有消息人士表示,此次鎢精礦收儲存在最高限價,而鎢精礦礦山和持貨商又已經普遍倒掛,買賣雙方或將繼續僵持不下,導致收儲阻力較大,最終能否完成收儲目標也是一個問題。因此,即便此次鎢精礦收儲的主體是國儲局,但最終能否順利展開依舊有待觀望。


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11月9日鎢產品行情

2015-11-9:鎢精礦國儲消息一出,鎢產品市場整體觀望情緒加重,廠商普遍企穩盼漲心態有所加強。加上幾大礦山企業宣告暫行“限產保價”方案,鎢產品市場利好訊號頻出;然而卻因終端消耗緩慢,業內仍冷靜以待。

鎢精礦:鎢精礦市場整體有價無市明顯,絕大多數礦山和貿易商面臨目前市場價已經倒掛的局面不願繼續出貨,市場整體貨源略顯緊張。因此,有廠商擔憂即便目前國儲開啟,收購依舊是一大難題,價格難以談攏。

仲鎢酸銨(APT):下游市場整體開工依舊受訂單不足的影響而持續較少,導致APT銷售步伐依舊緩慢,市場現貨庫存供應依舊充足,實際成交高位逐漸消失。

鎢鐵:國內鎢鐵生產廠家依舊保持極低開工率運行,部分冶煉廠停工等訂單足夠再恢復開爐,畢竟目前原料鎢精礦低價也難以採購,成交十分困難。

鎢粉/碳化鎢:國內鎢粉末市場整體訂單依舊較少,廠家表示雖詢盤較多,但壓價情緒較重,導致成交依舊僵持。

鎢酸鈉:目前,國內鎢酸鈉市場持續保持低迷狀態運行,大部分下游廠商因對後市信心不足而繼續打壓採購價格,目前96%鎢酸鈉較低現款成交已在7.6萬元/噸左右。

鎢廢料:國內廢料市場近期基本難以成交,80%以上的貿易商已經處於停工放假狀態,市場整體觀望氛圍較重,市場參與度極低。

 

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“十二五”國企改革提速 鋼鐵業兼併重組資產過千億

十二五”期間,隨著國有企業體制改革不斷試水,體制束縛被打破,通過兼併重組,淘汰落後產能成為業界共識。
以鋼鐵行業為例,“十二五”期間,鋼鐵行業試水混合體制改革,吸納民資,單位GDP能耗下降明顯。山東鋼鐵重資567億元重組日照鋼鐵,也成為鋼鐵行業產業結構調整的典範。
2015年是“十二五”規劃的收官之年,回望“十二五”,“兼併重組”是我國鋼鐵行業關鍵字,“節能減排”是主旋律,“綠色化”是鋼鐵行業的發展方向。
 
突破體制束縛 民間資本助力國企改革
十二五期間,民間資本進入鋼鐵行業的腳步加快,主要表現為進入門檻降低、持股比例提高、管道增多。
9月13日發佈的《關於深化國有企業改革的指導意見》中明確提出,引入非國有資本參與國有企業改革。並鼓勵支持給國有資本投資主體通過出資入股、收購股權、股權置換等多種方式,參與國有企業改制重組或國有控股上市公司增資擴股以及企業經營管理。
中鋼協2014年資料披露,一季度鋼鐵行業全國固定資產投資893億元,同比下降3.34%,其中民間固定資產投資716億元,鋼鐵工業民間資本固定資產投資占比80.18%。
 
2015年8月,上海民營企業中崇集團有限公司斥資20億元入股山東鋼鐵集團日照有限公司,中崇集團持有日照鋼鐵股份,參與企業管理。分析人士稱,民間資本的引入對日照精品鋼的專案建設意義重大。
石化行業引入民間資本的腳步也不比鋼鐵行業慢。2014年9月12日,中國石化全資子公司中國石化銷售有限公司獲得25家境內外投資者增資。25家投資者以現金共計人民幣1070.94億元認購增資後中國石化銷售有限公司29.99%的股權,其中私營資本總計11家,投資金額382.9億元,占比35.8%。
此外,中石化旗下的易捷便利店也已經開始與大潤發、復興等企業合作經營。
《關於深化國有企業改革的指導意見》中,對於非國有資本參與國有企業改革也做了明確提示,“鼓勵非國有資本投資主體通過出資入股、收購股權、認購可轉債、股權置換等多種方式,參與國有企業改制重組或國有控股上市公司增資擴股以及企業經營管理。”
 
兼併重組持續推進
兼併重組是鋼鐵“十二五“的關鍵字之一。
穩坐鋼鐵產量頭把交椅10多年之久的河北鋼鐵產業為中國經濟騰飛貢獻頗大。隨著產能過剩和環境污染的雙重壓力,產業佈局和結構調整成為河北鋼鐵產業的首要問題。2014年7月,國家發改委正式批復《河北省鋼鐵產業結構調整方案》,同意河北省作為國家鋼鐵產業結構調整重點省。
 
2014年12月6日,冀南鋼鐵集團、河北探航鋼鐵集團、唐山渤海鋼鐵有限公司分別與其所在地政府及有關簽署專案合作協定,或搬遷改造或“退城進園“新項目啟動。按照搬遷計畫,在完成鋼鐵產能減壓任務的前提下,2016年前,上述3家公司將實現1620萬噸鋼鐵產能退城搬遷。
河北經信委資料顯示,通過推動聯合重組,河北省鋼鐵冶煉企業數量將減少60%,未來新組建的15家左右的大型鋼鐵企業集團,產能將占全省90%上。
分析人士稱,民營企業抱團做大規模後,資源利用效率會提高,貸款方面會有所好轉。
 
2008年6月,原唐鋼集團聯合邯鋼集團組建河北鋼鐵集團。2010年,河北鋼鐵集團鋼產量由3108萬噸增加到4478萬噸,總資產由1480億元增長到2828億元,躋身世界五百強。
此後,河北鋼鐵集團快馬加鞭。在完成集團內部整合的基礎上,2010年河北鋼鐵集團控股石鋼,重組宣工機械,以“漸進式股權融合“重組12家民營鋼鐵企業,產業結構向高精尖產品調整。
中國鋼鐵工業協會副會長張長富等專家指出,河北鋼鐵集團整合重組與發展實踐,體現了市場的效益型,一體化運作的實質性,以及跨所有制的探索性等,對現階段我國鋼企聯合重組,打造國內領先、世界一流的鋼鐵企業集團具有重要借鑒意義。
 
據不完全統計,“十二五“期間,僅鋼鐵行業兼併重組潮中涉及到的企業資產總額就超過1000億元。
工信部原材料工業司副司長駱鐵軍日前透露,面對當前鋼鐵行業產能過剩、低盈利的局面,工信部擬推出《鋼鐵工業轉型發展行動計畫(2015-2017)》,該計畫目標是:經過三年努力壓縮8000萬噸鋼鐵產能,以緩解產能過剩矛盾;同時促進行業兼併重組,鋼鐵企業數量控制在300家左右。
中國社科院工業經濟所研究員、中小企業研究中心主任陳乃醒告訴央廣網財經記者,針對過剩產能,要淘汰一部分,實行破產保護;兼併轉讓一部分;轉型提高一部分,主要是試驗新產品,“要改變大路產品出口不振,特殊產品大量出口的局面。所有鋼企都要重視科學技術水準的提高。”
 
節能減排:鋼鐵“十二五”規劃單位能耗目標完成樂觀
2015年9月25日,歷時860多天建設的寶鋼湛江鋼鐵廠一號高爐點火,這是寶鋼用先進產能“覆蓋”落後產能“減量置換”,引領中國鋼鐵業結構調整的開始。寶鋼發佈的最新資料顯示,到“十三五”開篇的2016年6月,整個湛江鋼鐵廠項目將覆蓋淘汰的落後產能將超過1164噸。
此舉是中鋼鋼鐵行業“綠色化”進程的重要一筆。寶鋼湛江鋼鐵項目所在地東海島,是廣東第一大島,鋼廠設址與此,力圖打造一個“全球排放最少,資源利用效率最高,企業與社會資源迴圈共用”的綠色鋼鐵企業。
 
2012年,國務院發佈《節能減排“十二五”規劃》提出,“十二五”末,我國萬元國內生產總值能耗要下降16%,化學需氧量(COD)和二氧化硫排放分別要減少8%,其中鋼鐵行業二氧化硫排放要下降27%。
“十二五”期間,我國單位國內生產總值(下簡稱GDP)能耗持續降低。2012年。單位GDP能耗較上年下降3.6%,2013年該數字是3.7%,2014年是4.8%,2015年單位GDP能耗雖尚未公佈,但今年6月份,國家發改委副主任張勇對“十二五”規劃中節能減排工作完成情況進行答復時回應,“‘十二五’前四年,全國單位GDP能耗累計下降13.4%,‘十二五’規劃的是下降16%,完成了五年目標進度的82.5%,今年目標是下降3.1%以上,一季度資料是同比下降5.6%,可以說完成目標比較樂觀。”
在10月28日,中國鋼鐵工業協會召開的2015年第四次資訊發佈會上,鋼協常務副會長朱繼民表示,“綠色化”是鋼鐵行業的發展方向,“新環保法實施以來,確實改變了過去環保執法“過松、過軟”的狀況,環保處理案件明顯增多,監督檢查力度不斷加大。”
 
分析師劉新偉表示,鋼鐵行業是我國經濟的支柱型產業,由於受國內外宏觀經濟形勢影響,鋼鐵下游行業市場活躍度普遍下降,國內鋼材市場需求增加緩慢,而鋼材市場供應,卻因鋼廠產能基數大,出現供需失衡,市場被迫進入調整。國家不斷調整需求結構,並且鋼鐵行業內部也會由於國家節能減排政策的繼續實施,加上環保壓力的推動下,鋼鐵行業進入深度調整期。


 

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稀土市場穩中偏弱,價格仍有下跌可能

今日稀土市場穩中偏弱,磁材採購需求雖無明顯加量,但分離廠表示鐠釹鏑類產品現貨壓力並不大。渤海交易所鐠釹類掛牌價格有小幅回升,至25-25.3萬元/噸。市場人士卻表示,如近期無利好消息支撐,稀土價格仍有下跌可能。

 

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鎢精礦整體庫存過量,收儲難支撐鎢價上行

一句話綜述:鎢精礦整體庫存過量,收儲難支撐鎢價上行。
 
鎢市場行情:國儲局計畫收儲1萬噸鎢精礦,但據瞭解不包含泛亞的近3萬噸APT,鎢精礦整體市場庫存就至少有6萬噸,囙此單憑此次收儲難支撐鎢價上行。
 
鉬市場行情:現時各大鋼廠招標情况相繼出爐,從現時的情况來看,鉬鐵價格再度走跌,此輪鋼招恐將無法帶動行情積極轉換。短期來看,市場轉機難現,近期鉬鐵極有可能大跌。
 
 
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2014-2015年中國硬質合金出口面臨的挑戰及對策分析(二)

硬質合金行業進出口前景及建議

展望未來,預計到“十二五”末,我國硬質合金產量達到3 萬噸,銷售收入達到300 億元,出口創匯相比“十一五”翻一番,力爭超過10 億美元,深加產品產量占硬質合金總量的40%以上,實現中國由硬質合金大國向硬質合金強國的轉型過渡。

1.開發高附加值深加產品, 推動產品結構優化與產業升級

通過“重點開發”高附加值產品,以技術改造為手段, 全力推動我國硬質合金產品向高性能、高精度、高附加值方向發展,提升產業競爭力。推動硬質合金切削塗層刀片向精密切削工具方向發展, 硬質合金採掘合金向採掘工具配套方向發展, 硬質合金耐磨零件向高效、快速方向發展。淘汰部分落後產能,加快技改步伐,加大投入力度,促使硬質合金產品向深加方向發展, 進一步優化產品結構和促進產業升級。

2.加大行業整合力度,提高行業集中度

以央企為核心,以兼併重組為手段,向硬質合金上下游兩端產業延伸, 加大國內鎢產業鏈整合和企業資源整合的力度,進一步優化資源配置,提高行業集中度,形成合力,打造國際上具有話語權的硬質合金強勢大企業、大集團, 引領行業走上健康發展之路。

3.提高自主創新能力,培育核心自主知識產權以硬質合金國家重點實驗室和國家工程技術中心為依託,培育1~2 家硬質合金國家創新型企業,使我國成為世界硬質合金研究新的中心, 形成有自主知識產權的核心技術體系。通過開展關鍵技術攻關,加強技術集成, 重點突破一批重大戰略性產品和重大專案產業化,進一步提高自主創新能力,培育核心自主知識產權和企業核心競爭力。

4.調整優化產業空間佈局,打造特色產業基地

立足我國硬質合金產業現有基礎, 以湖南省株洲硬質合金特色產業基地為支撐,以國家級、省級開發區和高新技術園為載體,調整優化產業空間佈局,逐步形成硬質合金產業集聚區,區域特色明顯,相互依託,錯位發展的產業佈局結構。著力打造硬質合金切削刀具、採掘工具、耐磨零件等主導產品產業基地,使其成為國內外具有顯著專業特色和影響力的硬質合金產業集聚區。

5.發展迴圈經濟,建設“兩型”硬質合金工業

依託湖南株洲硬質合金國家特色產業基地,加強輻射帶動示範作用,重點發展環境友好、節能、回收率高的硬質合金迴圈利用新技術和新工藝,重點開展無鎢或少鎢硬質合金替代產品,全面提高硬質產品品質,實現硬質合金產品的提質換代,通過技術攻關或引進吸收以達到硬質合金工業清潔生產、節約鎢資源的目標,有效推動我國鎢資源的高效迴圈利用,支援我國兩型社會建設。


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2014-2015年中國硬質合金出口面臨的挑戰及對策分析

中國硬質合金出口面臨的挑戰

1.高端產品比重不足,行業集中度不高

我國硬質合金產量占世界總產量的40%左右,但總產值只有全世界的20%左右,行業整體產值遠低於的產量比例。硬質合金企業“多、散、小”的狀況依然存在,產業集中度偏低,國際競爭力不強。產品以中低檔硬質合金為主,高精密刀具、模具、工程機械配件等高附加值硬質合金產品比重很低,使用技術研究落後,年產量1000噸以上的企業只有4家。

2.科技投入不高,原始創新能力不強

中國硬質合金企業偏重於廠房與設備等固定資產的投入,在科技方面的實際投入不到銷售收入的3%,與國際先進企業存在較大差距;高層次技術人才缺乏,基礎理論研究不足,產、學、研存在相對脫節的現象;技術集成度低,特別是深度加工及配套工具方面,產品向深度加工機配套工具延伸時技術支撐不夠;科技創新更多的是跟隨國際硬質合金先進技術,硬質合金創新平臺與國際水準還有較大的差距,行業原始創新能力不強。

3.資源消減嚴重,利用率不高

隨著中國鎢工業的迅猛發展,鎢資源儲量日漸消減。據文獻報導,全球探明鎢總儲量不到400萬噸,可供開採年限不足40年;而我國是世界第一大鎢生產國和消費國,鎢礦產資源占全球探明總量的60%以上,產量占全球80%以上。隨著硬質合金主要應用領域的增長和新應用領域的拓展,中國硬質合金產量逐年提高,硬質合金消費量已超過鎢消費量的50%。推進硬質合金的高效利用是緩解鎢資源緊張的重要課題,是實現硬質合金工業的可持續發展的關鍵。

中國硬質合金行業未來出口展望國家“十二五”發展規劃的基調已經定下,我國經濟仍將保持平穩較快增長,加快轉變經濟發展方式成為發展主線,擴大內需,實現經濟結構轉型升級,減少碳排放,發展環境友好型經濟,轉變政府職能,從強國向富民轉變成為經濟發展的三大亮點。國內消費投資需求和市場規模擴大將推動經濟增長由外需主導向內需主導轉變,驅動經濟繼續保持較快發展。在今後相當長一段時間內,我國國民經濟仍將保持穩定快速發展,硬質合金行業發展環境良好。

中國硬質合金產品出口對策

進一步優化產品結構,以技術改造為手段,全力推動硬質合金產品製造向精深加工方向發展,提升產業競爭力。推動硬質合金切削材料製造向塗層刀片、精密切削工具方向發展,硬質合金採掘合金製造向採掘工具配套方向發展,硬質合金耐磨材料製造向深加工配套方向發展,促進產業升級換代。以滿足國家重大需求為牽引,瞄準一批重大戰略性產品和重大產業化專案,加強技術集成,在超細材料製備、功能梯度合金製備、塗層材料沉積控制技術等關鍵核心技術,螺旋孔棒、超細微孔拉絲模、立裝刀片重力切削麵銑刀等高端產品開發上取得突破。以硬質合金國家重點實驗室和國家工程技術中心為依託,進一步提高自主創新能力,打造硬質合金國家創新型企業,使我國成為世界硬質合金研究新的中心,形成有自主知識產權的核心技術體系。

硬質合金


















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燒結工藝對鎢銅合金電極性能的影響(四)

而燒結溫度對鎢銅合金電極電導率的影響如下圖所示。從圖中我們不難得知,剛開始時鎢銅合金電極電導率隨著燒結溫度的增加而增加。如當燒結溫度從約1150℃增加至1300℃時,鎢銅合金電極電導率從33.12%IACS增加到41.23%IACS。然而,當燒結溫度繼續增加,由1300℃升高到1450℃時,此時鎢銅合金電極的電導率反而下降。

這是由於一開始燒結溫度增加,壓坯及製備的鎢骨架中孔隙連通性較好,閉孔也相應較少,熔滲後鎢銅分佈較為均勻,因此電導率隨著燒結溫度的升高而上升。但是當燒結溫度繼續升高,鎢骨架的閉孔也隨之增加,從而影響到隨後的熔滲效果,使得熔滲不足,孔隙增加,最終導致鎢銅合金電極電導率的下降。

鎢銅合金電極
 













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