濺射鍍膜法製備氧化鎢薄膜1/4

氧化鎢薄膜具電致變色、氣致變色、熱至變色、光致變色光催化劑性能,因此應用於多領域之中,前景十分寬闊。氧化鎢薄膜的前景十分可觀,製備方式也受到許都學者的關注,目前比較常用的製備氧化鎢薄膜的方式有,濺射鍍膜法、蒸發法、化學氣相沉積法、溶膠-凝膠法,不同方式製備出的氧化鎢薄膜在性能上會有所區別,製備方式的工藝難易程度也各不相同。

溅射工艺过程示意图

濺射鍍膜法製備出的氧化鎢薄膜均勻性較差、沉積速率較慢,容易把控氧化鎢薄膜中的化學成分、對襯底的附著力較好,同時濺射鍍膜法也因為容易控制工藝參數才工業上被廣泛應用;蒸發法製備的氧化鎢薄膜純度較高、沉積速度快,早期受到較多的重視;化學氣相沉積法具有低生產成本與高生產效率的特點,而且製備出的氧化鎢薄膜能均勻地覆蓋在複雜的表面;溶膠-凝膠法設備簡單、操作簡單、並且能製備出大面積氧化鎢薄膜,由於無法長時間的保存使其該方法無法被應用於工業上大規模生產。濺射鍍膜法相對來說比較適用於工業上大規模生產,本文主要介紹一下與濺射鍍膜法相關的一些知識。
 
濺射鍍膜法的原理。將靶材料與基片放於電場中,高能粒子通過電場加速後撞擊在靶材上,高能粒子可以為電子、離子或者中性粒子,但一般會選擇離子,因為離子在電場中容易獲得動能,離子轟擊到靶材料表面後經過一系列能量交換,原子或者分子從靶材料表面飛出,這個過程稱為濺射,濺射出來的大部分為原子,可能有小部分為原子團。濺射出來的原子或者原子團沉澱到基片的表面,在其表面鍍上一層薄膜,所以整個過程稱為濺射鍍膜法。
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液膜法生產仲鎢酸銨

鎢在我國的儲量居世界之首位,在我國冶金工業中佔有重要地位。仲鎢酸銨是生產金屬鎢的主要原料,目前工廠用萃取法或離子交換法生產,前者是將鎢精礦用堿煮(或堿熔)後分部除去矽、磷、砷,加入Na2S使Mo成為MoS3沉澱,然後將清液調pH至2-3,用叔胺萃取。反萃用NH4OH。因此,澄清槽裏會經過pH=6的階段。這時APT會析出結晶從而導致難以正常操作。這一問題難從配方解決,因此有通過加強攪拌使結晶再溶解或改進澄清槽內部結構幾何形狀的做法。離子交換法雖然不需除P、As、Si但不能除去鉬,因此往往選用含Mo量低至一定規格的鎢精礦。此法雖可直接用鹼性料液,但由於交換量小必須先將料液稀釋至含WO3 25g/L以下,再加上淋洗用水量也大,因此pH10-13的鹼性廢水排放量非常大,廢水處理成為一種負擔,而且這兩種方法的廢水中的鎢無法回收。
 
乳液型液膜的概念是N.N.Li在1968年提出的,它吸引了各國的研究者。由於它在遷移機理上模擬了生物膜的活性遷移,可使物質逆濃度差高度富集。它是將萃取和反萃取結合在一個體系裏同時進行的過程,其反應是在極薄的表面積極大的液膜介面上進行,再加上在膜相加有載體,因此其動力學優勢遠勝於溶液本體中進行的反應,傳質速率、效率以及選擇性均勝於萃取過程。目前這一新技術正向單元操作發展,國際上首次開始工業應用的是奧地利格拉茨工業大學用於從廢水回收鋅,其次是華南理工大學環境科學研究所用於廢水除酚。
 
目前乳化液膜的主要技術關鍵是膜的穩定性和破膜技術。對於膜的穩定性在液膜萃取和破膜階段要求是不同的, 前者要求膜穩定性高而後者則希望穩定性低, 目前對液膜的穩定性和壽命還不易控制3 破膜技術與有機相的複用及回收內相有關, 它直接影響液膜法的經濟效果, 不同配方的液膜破膜效果不一樣, 因此破膜技術還需要進行試驗研究。對於表面活性劑和載體的研究, 也直接影響著液膜的技術和經濟效果。另外, 在工業廢水處理中, 由於膜組分的溶解可能會造成二次污染, 這些問題都可在液膜的研究和發展中進一步解決。
 
用鎢細泥或鎢精礦堿熔後所得粗鎢酸鈉溶於水作為料液調pH至8~9除去雜質矽後,不需除去磷、砷、鉬於室溫下直接進行實驗室一級間歇式液膜遷移,,按正交設計的最佳操作條件,5min 內在內水相直接得到仲鎢酸銨(APT)結晶。提取率為99.85%,純度達到一級品標準。文中對各種影響因素進行了深入研究,提出了一級連續逆流流程,成本低,是有前途的新方法。

APT
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鎢銅電極燒結機理與緻密度的關係(三)

當溫度進一步升高達到液相燒結溫度時,液相銅開始生成,與此同時鎢顆粒在毛細管力的牽引下發生顆粒重排。如前文圖中所呈現的那樣包裹在銅相內部的鎢顆粒,相互接觸重排以及收縮。這樣一來,燒結後的粉體強度以及韌性都得到了有效的提升,其中的原因包括兩個:其一,顆粒與顆粒之間連接強度因重排而顯著增大,也就是化學中的原子間作用力的增大;另一方面,原本在坯體內部的顆粒接觸面能達到原子引力作用範圍的數量是有限的,而溫度的進一步提升使得原子振幅增大或發生擴散,從而使得接觸面上進入原子作用力範圍的數量增加,形成較大的粘結面。隨著粘結面不斷擴大,燒結體的強度也逐漸上升,並最終形成燒結頸,完成顆粒介面向晶界的的轉變。

此外,孔隙形狀的改變以及孔隙總數和體積的改變也是燒結強度增大的表現。下圖為球形顆粒模型,其所表示的是孔隙形狀的變化情況。由於燒結頸的不斷長大,孔隙不斷收縮呈閉孔後圓化。而在這期間變化的不僅僅是孔隙的形狀和性質,其總數和大小也在不斷地發生著改變。總的來說,孔隙的數量由於不斷收縮聚攏呈下降趨勢,而平均孔隙的大小有些許提升,小孔隙先於大孔隙縮小而消失。

鎢銅合金電極

燒結體體積的收縮的主要原因並不是粘結面的形成,這樣一來,緻密化就並不標誌著燒結過程的開始,而只有燒結體的強度增大才是燒結發生的明顯標誌。按照時間的推移來劃分,鎢銅合金粉末燒結過程還可分為幾個階段(界限不絕對):

1.粘結:燒結前期,顆粒接觸介面向晶界轉變,燒結頸在這一階段形成並長大。顆粒內的晶粒不發生變化,顆粒外形也基本不會發生變化,整個燒結體不收縮,密度增加也極小,但是燒結體的強度和導電性由於顆粒結合面增大而有明顯增加;

2.燒結頸長大:原子向顆粒結合面的大量遷移導致燒結頸的擴大,顆粒間距離縮短,形成連續的孔隙網路。此外,由於晶粒長大,晶界越過孔隙移動,被晶界掃過的地方,孔隙大量消失,燒結體的體積收縮、密度和強度增加是這個階段最為主要的特徵;

3.閉孔隙球化和縮小:在燒結後期,燒結體相對密度較高,多數孔隙被完全分割,閉孔數量大大增加,孔隙形狀趨近於球形並不斷縮小。在這個階段,整個燒結體仍可緩慢收縮,但主要是通過小孔隙的消失以及孔隙數量的減少來實現的。該階段的延續時間較長,但是仍會殘留少量的隔離小孔無法消除。

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人民幣納入SDR對鎢市場的影響

國際貨幣基金組織(IMF)在2015年11月30日宣佈,批准人民幣納入特別提款權(SDR)。屆時人民幣將和美元、日元、英鎊、歐元一起成為一籃子貨幣中的一員。新的貨幣籃子將於2016年10月1日正式生效,同時IMF還將改變原本籃子貨幣的權重,將其調整為:美元:41.73%,歐元:30.93%,人民幣:10.92%,日元:8.33%,英鎊:8.09%。人民幣加入SDR是中國這幾年經濟改革的結果,也是時代發展的必經過程。同時也是國際對中國在經濟發展和改革方面的認可和支持。
人民幣加入SDR對外貿出口有一定的影響。首先人民幣加入SDR成為了國際商場上認可的結算貨幣、投資貨幣和儲備貨幣。奠定了人民幣的國際地位。人民幣作為國際結算貨幣,在很大程度上可以減少貿易過程中的交易程式,節省交易時間,提高了交易效率。另外,相較於跨境電商,RMB加入SDR對於大宗商品買賣上更有利於規避匯率波動風險,降低購買成本。 同時,加入SRD後人民幣相當於硬貨幣,受匯率的波動不會很大,對於跨境產品的供貨價來說會相對穩定一些。另一方面,在外貿交易上可以直接使用人民幣進行結算,降低了貿易雙方結算時匯兌的風險和成本。
鎢市場再持續低迷後,在12月份有所改善。但是雖然鎢相關產品的價格有所提升,但是市場上的購買需求並不如預期的好。人民幣加入SDR有利於促進中國進出口貿易的發展,有利於緩解鎢市場需求未增的情況,防止鎢市場市場價格下滑。同時國家積極出臺一系列有利於外貿的政策,也有利於鎢市場穩定發展。

SDR

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鎢合金壓艙配重塊Ⅱ

鎢合金之所以能成為船舶壓艙配重的首選材料,主要由於它自身攜有的諸多優點。
 
1、高密度:鎢合金的密度高達18.5 g/cm3,比鉛合金的密度高了65%。現今鉛由於其自身存在的缺陷已逐漸淡出人們的視野,鋼、鐵等材料的密度又低於鎢合金,因此鎢合金則很好地接替了這壹位置成為了應用於各個配重領域的首選材料。
 
2、良好的耐磨損、耐腐蝕性:眾所周知鎢的密度很高、比重大,即便在很高的溫度或者很強的沖擊力度下依然保持不形變,適合於長期浸泡在海水中,因此也特別適合用於船舶的壓艙配重。
 
3、環保無汙染:由於使用鉛材料制作壓艙配重、或者海水壓艙水等均會對環境造成汙染和侵害,而鎢合金是壹種綠色環保金屬材料,它在使用和生產加工過程中均不會產生有毒物質。由此可見,鎢合金是最適宜用來壓艙的配重塊。
 
除了以上幾個優點之外,鎢合金還有壹系列優異的物理力學性能、具有良好的機加工、可焊接特性、而且能適應動態或靜態安裝。不僅適用於船舶的壓艙配重,也可以應用於各種儀表及發動機上的平衡配重元件。如“斯貝”發動機上用的配重元件以及在高速運轉下控制分油門可調節油量的配重元件等等。
鎢合金壓艙配重塊
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鎢合金壓艙配重塊Ⅰ

對於很多船舶來說,在海面出行時經常面臨著諸多不可抗力的自然因素,如何保證船只平穩安全地行進是每個航行者必須註重的問題。特別是貨船,當壹艘滿載貨物的貨船到達目的港卸完貨後船體變輕,此時若輕易駛離港口將增加船體傾翻的風險。因此,每艘船都專門配備有壓載艙,專門用以存放壓艙物的地方。適量的壓艙物可以保證船舶的螺旋槳吃水充分,將船體震動降低到最低限度,並維持推進效率,確保船舶在航運過程中的穩定和操作安全。
 
除此之外,壓艙物也可使船舶在航運過程中受到的剪切力和傾斜的時間保持在安全的範圍內。壓艙物通常是沙子、石頭或者海水,但是註入海水來壓艙的話很容易造成外來生物的入侵,這種例子屢見不鮮。隨著國際貿易和經濟全球化的發展,大約80%的貨物經船舶運輸,而全球每年約100億噸壓艙水隨船只異地口岸排放。我國沿海邊發生的赤潮即是由於壓艙水帶來的外來生物引起的。
 
如何保證船只安全地航行同時又不會對海域環境造成汙染,壓艙材料的選擇至關重要。隨著各種金屬材料不斷被發掘和利用,高比重鎢合金這種新型材料由於體積小密度大等優勢成為了當下最流行的壓艙材料。
鎢合金壓艙配重塊
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鎢合金高爾夫配重

高爾夫(GOLF)球運動是以棒擊球入穴的戶外球類運動之壹,據傳最早起源於蘇格蘭,現今成為了壹種“貴族運動”的象征。既然是以棒擊球的運動,那麽高爾夫球棒在該運動中必然發揮著重要的作用,也是高爾夫球運動中的基礎裝備。如何在運動中取得好的表現,球桿的性能起著關鍵性的作用,壹位好的高爾夫球手,當然都希望有壹套好的高爾夫球桿。這也使得許多高爾夫球桿生產商在球桿的性能上不斷地去探索和創新。
 
高爾夫球桿是由三部分組成的,即球頭、桿身和握把。球頭壹般是由金屬制成的,現較多采用的都是鎢合金配重元件(如圖)。
高爾夫球頭構造
高爾夫球頭的組件包括:1、高爾夫球頭體;2、底部焊接端口;3、雙比重鎢合金配重焊接口。高爾夫球頭的底部是以鎢合金制成的配重件,這使得重力和重量可以平均地分布在高爾夫球頭,而高爾夫球頭的厚度並沒有改變,由此實現低重心和更好的平衡力的目的,從而大大提高了穩定性。添加鎢合金配重件可以克服普通高爾夫球桿在使用上存在的擊球不穩定、擊球扭力過大的問題,使使用者在提高各種擊球動作的同時具有更好的穩定性發揮。高爾夫球鎢合金配重元件通常做成螺釘狀便於拆裝與更換。由於鎢合金配重是壹種高密度合金,它在重量和體積等方面比其他金屬制成的配重擁有更為顯著的優勢,再加上鎢合金這種材質安全環保,因此在高爾夫乃至其他需要安置配重件的地方都得到了廣泛的運用。
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稀土金屬採購有所收穫,市場持穩運行

今日稀土市場持穩運行,下游釹鐵硼市場受制於訂單减少而開工率呈環比下跌趨勢,對相關稀土金屬採購亦有所收縮。節日備貨行為暫未見到。
 
今日報價如下:
 
氧化鑭廠家含稅價9600-11700元/噸。
氧化鈰主流廠家含稅價9600-10700元/噸。
氧化鐠主流廠家含稅價305000-315000元/噸。
氧化釹250000-260000元/噸。
氧化鐠釹主流廠家含稅262000-265000元/噸。
鐠釹金屬主流廠家含稅價334000-340000元/噸。
螢光級氧化銪主流廠家含稅價600-650元/千克。
螢光級氧化鋱主流廠家含稅價2450-2460元/千克。
氧化鏑主流廠家含稅135-137萬元/噸。
鏑鐵廠家含稅價138-140萬元/噸。

 

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鎢礦採購難度加大,成交或持續清淡

鎢礦採購難度加大,成交或持續清淡;美聯儲加息影響不大,鉬市較為穩健。
 
鎢市場行情:11月中旬開始八大家聯合限售挺價,加之鎢礦山集中度高,致使近2個月鎢礦採購難度不斷加大,礦價大幅飆漲,料1月前礦價或仍有炒漲可能、但成交或持續清淡。
 
鉬市場行情:宏觀方面,美聯儲加息對大宗商品有一定影響,但總體而言對鉬產業影響不大,鉬市當前仍處在價格和產品供需方面受牽制。當前原料仍然偏緊,鉬鐵庫存較少,價格穩定略顯強勢。下游鉬化工、鉬製品表現一般。短期鉬市較為穩健。

 

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17種稀土元素名稱的由來及用途淺說-鋱

鋱(Tb)
1843年瑞典的莫桑德(Karl G.Mosander)通過對釔土的研究,發現鋱元素(Terbium)。鋱的應用大多涉及高技術領域,是技術密集、知識密集型的尖端專案,又是具有顯著經濟效益的專案,有著誘人的發展前景。
 
主要應用領域有:
(1)螢光粉用於三基色螢光粉中的綠粉的啟動劑,如鋱啟動的磷酸鹽基質、鋱啟動的矽酸鹽基質、鋱啟動的鈰鎂鋁酸鹽基質,在激發狀態下均發出綠色光。
(2)磁光貯存材料,近年來鋱系磁光材料已達到大量生產的規模,用Tb-Fe非晶態薄膜研製的磁光光碟,作電腦存儲元件,存儲能力提高10~15倍。
(3)磁光玻璃,含鋱的法拉第旋光玻璃是製造在鐳射技術中廣泛應用的旋轉器、隔離器和環形器的關鍵材料。
 
特別是鋱鏑鐵磁致伸縮合金(TerFenol)的開發研製,更是開闢了鋱的新用途,Terfenol是70年代才發現的新型材料,該合金中有一半成份為鋱和鏑,有時加入鈥,其餘為鐵,該合金由美國依阿華州阿姆斯實驗室首先研製,當Terfenol置於一個磁場中時,其尺寸的變化比一般磁性材料變化大,這種變化可以使一些精密機械運動得以實現。鋱鏑鐵開始主要用於聲納,目前已廣泛應用於多種領域,從燃料噴射系統、液體閥門控制、微定位到機械致動器、太空望遠鏡的調節機構和飛機機翼調節器等領域。

鋱(Tb)
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鎢鉬視頻

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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龍年首周鎢價開門紅。

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