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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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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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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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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銑刀，是用於銑削加工的、具有一個或多個刀齒的旋轉刀具。工作時各刀齒依次間歇地切去工件的餘量。銑刀主要用於在銑床上加工平面、臺階、溝槽、成形表面和切斷工件等。

硬質合金銑刀是指用硬質合金為材料製成的銑刀，又稱之為鎢鈦合金製作的刀具。硬質合金是以高硬度難熔金屬的碳化物（WC、TiC)微米級粉末為主要成分，以鈷（Co）或鎳（Ni）、鉬（Mo）為粘結劑，在真空爐或氫氣還原爐中燒結而成的粉末冶金製品。

硬質合金銑刀一般主要用於數控加工中心，cnc雕刻機。也可以裝到普通銑床上加工一些比較硬不複雜的熱處理材料。

硬質合金銑刀主要分為：整體硬質合金銑刀. 硬質合金直柄槽銑刀. 硬質合金鋸片銑刀. 硬質合金螺旋鑽銑刀. 硬質合金機用鉸刀銑刀. 硬質合金立銑刀. 硬質合金球頭銑刀。


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物理特性

tungsten blue  分子式：H0.5WO3 　　又稱藍鎢。　　

指一類含有鎢(Ⅵ)及鎢(V)混合價態的深藍色化合物。   一般在溶液中形成。  例如，氧化鎢在鹽酸中的懸浮體，經金屬鋅還原可得鎢藍。  此外，潮濕的氧化鎢經紫外光照射及白色膠狀鎢酸在間接陽光下均會產生藍色。鎢藍不同於藍色氧化鎢。

 藍鎢制取

以仲鎢酸銨、三氧化鎢和鎢酸鈉溶液為原料生產藍鎢的純鎢化合物制取方法。工業上說的藍鎢是泛指WO_2.72、WO_2.90、W₂₀O₅₈及(NH₄)х•WO₃等的混合物。後者即為銨鎢青銅(ATB)，是非化學計量化合物。以ATB為主相和WO_2.90為主相的藍鎢是生產鎢材的優質原料，藍鎢也是鎢基硬質合金及其他鎢製品的優良原料。藍鎢的制取方法有火法和濕法兩類。

火法   是工業通用的方法。一般以仲鎢酸銨(APT)為原料，通過熱分解或通氫氣輕度還原而制得。亦可通氫氣輕度還原WO₃而制得，但品質不如以APT為原料者。

仲鎢酸銨熱分解及自還原反應主要按如下階段進行：

產物的化學成分和相成分與制取溫度關係密切。在工業生產中，於623～723K溫度下通氫氣還原APT的產物，其相組成為六方結構的銨鎢青銅和WO_2.90，未發現有WO_2.72。在623～723K溫度下焙解APT主要產物為ATB。在723～823K溫度下焙解產物為ATB、WO₃、W₂₀O₅₈。高於823K溫度下的焙解產物除ATB外，還有WO₃、W₂₀O₅₈、WO_2.90和WO_2.72。藍鎢的典型相組成如表。

工業生產中摻雜用藍鎢通常在四管或十一管電爐中用氫輕度還原APT而得，藍鎢生產線見彩圖插頁第27頁。藍鎢化學組成為WO_2.88～WO_2.92。，含NH₃ 0.3％～0.8％。

濕法   近年研究發展的新方法。用氫還原鎢酸銨溶液可制得組成為3.5(NH₄)₂O•5WO₂•13WO₃•4.5H₂O的藍鎢。用氫還原鎢溶劑莘取鎢的有機相還可制得O：W=2.82的藍鎢。內還原法制得以WO_2.90為主相的藍鎢。

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钨合金配重是一种运用很广的配重件，可用在赛车、轮船、潜艇、飞机等交通工具中。航空用配重装置是飞机和各种飞行器必不可少的平衡装置。介于钨合金的性能让其在配重领域地位举足轻重。

钨合金配重用于飞行操纵系统，如方向舵和副翼等，这些部位是飞机平衡的重要部位，对配重件的机械性能要求很高。

直升机旋翼要求绝对的平衡，才能保持机身的整体平稳，钨合金可以制作成叶片，以弥补建成单个刀片在直升机的平衡。钨合金配重还被装进许多螺旋桨设计的高控制系统中，可以防止超速。

钨合金常被纳入螺旋桨的陀螺控制中。钨合金配重可用于调整三角形和激光束的振荡频率。并且钨合金制成的弯曲的棒是在高密度中的减振的理想选择。

此外，在装配的最后阶段，钨合金配重可能会调整飞机的最终平衡。由于其高质量和大小比例，在有限的空间工作时，钨合金是最好的选择。由于高密度的材料可以进一步从支点在同一时刻同时实现，使钨合金也可以提供实际减少修剪的总重量的优势。

钨合金也用于卫星。经常使用钨合金材料的质量对平衡起着重要的作用，以确保重心精确定位和正确的轨道进入太空飞行期间的进展。

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鍛造加工工藝是鎢合金產品重要的加工方法。這種加工方法可以改善鎢合金的金屬塑性、改變金屬強度、提高金屬抗彎抗壓拉伸等性能。

鎢合金鍛造加工工藝是在金屬再結晶溫度以上進行的鍛造，也稱為熱鍛造。提高溫度能改善金屬的塑性，有利於提高工件的內在品質，使之不易開裂。高溫度還能減小金屬的變形抗力，降低所需鍛造機械的噸位。但熱鍛造工序多，工件精度差，表面不光潔，鍛件容易產生氧化、脫碳和燒損。當加工工件大、厚，材料強度高、塑性低時都採用熱鍛造。

鍛造工藝方法是定期或不定期的使用兩個或兩個以上的模具環繞工件完全或部分減少一個圓形的預定直徑的棒或電線的截面面積。鍛造加工使用旋轉鍛造機進行鍛造和軋製金屬使其成形，結合加工技術，鎢合金棒的可塑性，在通過鍛造後溫度從從1200℃到1500℃不等。金屬成型過程中，首先由局部變形逐步擴大到整個變形過程。鍛造加工還可以提高鎢合金棒的拉伸強度，抗拉強度和延長其使用壽命，在很大程度上增加鎢合金棒的價值。

應用鍛造工藝製造的鎢合金旋鍛棒是通過鍛造工藝提高它的硬度和抗拉強度等性能。旋鍛鎢合金棒的優異性能使得鍛造棒在軍事方面有很高的用途。軍事炸彈對拉伸強度和韌性要求相對較高，鎢合金鍛造材料卻能很好地滿足這一要求。如貧鈾穿甲彈、子彈、穿甲彈、步槍子彈和狙擊步槍穿甲彈等都是鎢合金鍛造工藝的軍事應用。

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鎢合金點火管是用於發動機點火裝置部件，一般由電子點火，電路接通，引燃點火管，以此火焰點燃噴火器的油料。

鎢合金點火管一般裝在噴火器槍口，每只槍裝三個點火管，每個點火管負責點燃一次噴射。這也是汽車點火系統的內部設施。汽車電子點火系統與機械式點火系統完全不同，它有一個點火用電子控制裝置，內部有發動機在各種工況下所需的點火控制曲線圖(MAP圖)。通過一系列感測器 如發動機轉速感測器、進氣管真空度感測器(發動機負荷感測器)、節氣門位置感測器、曲軸位置感測器等來判斷發動機的工作狀態，在MAP圖上找出發動機在此工作狀態下所需的點火提前角，按此要求通過點火管點火。然後根據爆震感測器信號對上述點火要求進行修正，使發動機工作在最佳點火時刻。

鎢合金點火管安裝在噴火器槍口，也就是說它的工作環境是在烈焰之中。汽油發動機在內部最大溫度可達2800K，在這種高溫條件下對點火管材料的耐高溫性能要求很高。鎢合金是一種很好的耐高溫材料，即使在這種溫度條件下依然保持良好的金屬性能。正是由於鎢合金的耐高溫性能使得鎢合金廣泛用於點火管，飛機刹車片，火箭發動機喉襯等耐高溫製造材料。

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硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的溫度下也基本保持不變，在1000℃時仍有很高的硬度。硬質合金廣泛用作刀具材料，如車刀、銑刀、刨刀、鑽頭、鏜刀等，用於切削鑄鐵、有色金屬、塑膠、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材，也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。現在新型硬質合金刀具的切削速度等於碳素鋼的數百倍。

當無法避免地野蠻裝卸和用於切割磨料(玻璃珠，鋼丸鋼砂，礦物或煤渣)的介質時，硬質合金噴嘴提供了經濟和使用壽命更長的優勢。傳統上，硬質合金是作為硬質合金噴嘴的首選材料。

硬質合金噴嘴被廣泛應用於表面處理，噴砂，噴漆，電子，化學過程等行業。

硬質合金噴嘴也被用在不同的應用，如用於線拉直，線指南和其他方面。

硬質合金噴嘴	硬質合金噴嘴	硬質合金噴嘴	硬質合金噴嘴

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