機械合金化法是一種合成細晶合金粉末材料的有效方法。比如，鈦鋁基合金需得採用該法才能形成結晶，其最大特點是，比較容易獲得納米晶組織，但是，其緻密性和成型較為困難，另，如若採用快冷方法，則無法制得鈦鋁基合金產品。

機械合金化法製備鎢觸點材料具有以下特點：
1.具有彌散的強化相和細小、均勻的顯微組織；
2.生產工藝較為簡單且比較經濟；
3.可以提高鎢觸點材料的電性能和力學性能；
4.可以製備過飽和固溶體，使得不能互溶的鎢觸點材料體系合金化；
5.可以製備具有優良性能的納米觸點材料；
6.可以製備難熔金屬、金屬氧化物系列的觸點材料。

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以鎢酸銨溶液為原料，加入含Li, Na, 和K鹼金屬鹽的添加劑，在濕氫條件下還原製備粗晶球形鎢粉。鹼金屬鹽的種類，含量及還原時間對仲鎢酸銨粉末及鎢粉有一定的影響。運用掃描電鏡，能譜儀，X射線衍射儀和檢驗分析篩對仲鎢酸銨及粗晶鎢粉的形貌、成分、物相組成及粒度分佈進行表徵。

研究表明，採用鎢酸銨溶液為原料，添加劑NaCl, KCl和 Li₂CO₃ 為3g.L^-1 。在1000攝氏度濕氫條件下還原180分鐘，可直接製備出流動性良好，近球形，晶粒發育完整且均勻的粗晶鎢粉。其平均粒徑達到67um，最大粒徑可大150um，最大松裝密度為13.41 g.cm^-3，最佳流動性為每50g粗晶鎢粉用時9s。



 

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鎢以純金屬和合金的形式在現代科學技術中得到了廣泛的應用，特別是用於鋼鐵的合金劑，碳化鎢基硬質合金，以及耐磨、耐蝕和高溫合金。其中超粗鎢粉是製備超粗碳化鎢的重要原料，其產品具有與中、細碳化鎢不同的性質與用途，具有高溫缺陷少，顯微硬度高，微觀應變小等一系列優點，廣泛用於地礦工具、衝壓模具、石油鑽頭、隧道掘進刀具、高速切削車道、硬面材料等領域。

目前工業上生產鎢粉的工藝主要是將仲鎢酸銨粉末煆燒成黃鎢或藍鎢，然後在氫氣中還原製備鎢粉，這種方法製備的鎢粉是很規則的多晶形，粉末粒度大多控制在2-5微米。20世紀80年代中期開始興起的在氧化鎢中摻鹼金屬鹽的中溫還原法，可以使鎢粉的粒度成倍增長。就鎢粉平均度而言，添加Li的工藝是見效最明顯的。但在鎢粉中殘留的Li含量很大，Na也有促進鎢粉顆粒發育的作用。同時有研究表明，在仲鎢酸銨中添加少量的Na元素，不但能提高鎢粉的費氏粒度，而且可以提高鎢粉的均勻性，摻雜Li元素能大幅度提高鎢粉的費氏粒度，但是粉末粒度分佈變寬，均勻性變差。採用Na, Li，共滲，在提高鎢粉粒度的同時，其均勻性有所改善，可以獲得較為滿意的綜合效果。

 

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仲鎢酸銨製備超粗球形鎢粉影響因素如下：

1.添加鹼金屬鹽。添加NaCl和Li₂CO₃都能促進仲鎢酸銨粉末粒度的長大，但是Li₂CO₃對總鎢酸銨粉末顆粒長大影響比較顯著，晶粒長大現象比較明顯，使部分晶粒可以長大到60um。因此可以通過添加鹼金屬鹽的方法十分簡單地獲得粗晶仲鎢酸銨粉末，從而得到粗晶鎢粉。

2.還原時間對鎢粉粒度的影響。隨著還原時間的延長，鎢粉粒度增大。其原因是鎢粉可以通過微小距離的揮發沉積來促進晶粒長大，還原時間的延長可以使還原過程中的氣相遷移機制進一步發揮作用。在還原過程中，製備粗晶鎢粉時，料層需要有一定的厚度，隨著時間的延長，細小的氧化鎢顆粒揮發沉積到大的鎢粉顆粒上，可以不斷地促進鎢粉顆粒的長大。

3.添加劑對鎢粉粒度的影響。添加鹼金屬鹽可以最大限度的提高鎢粉的粒度。當粒度在45-61微米之間時，鎢粉粒度增長最快。試驗結果證明Li可以使鎢粉顆粒增長的速度大大加快。當鎢粉顆粒度達到100微米時，增長速度變慢，鎢粉的平均粒度達到67微米，已經能夠滿足工業生產的要求。



 

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鎢粉不僅是硬質合金的主要原料，而且也是鎢基合金的主要原料。其應用涉及機械加工，礦山開採，地質鑽探，建築工具，燈泡照明，軍事工程等領域。為了不斷提高材料的性能，將鎢粉細化是一種趨勢，以製備性能更加優異的產品。

亞微米鎢粉，經壓制燒結後可提高材料的強度、韌性，降低金屬塑性和脆性轉變溫度，大大改善金屬及合金的性能。而且，如果亞微米鎢粉的粒度分佈很窄，燒結後的材料仍會保持細的晶粒，這對於材料的力學性能具有很大的影響。國內外製備亞微米鎢粉的主要方法有：高能球磨，乾燥氣氛還原法，紫鎢氫氣還原，鹵化鎢氫還原法，噴霧乾燥-流化床法，鎢酸鹽還原法，熔鹽電解法和等離子體技術等。這些製備亞微米鎢粉的方法依然存在很多缺點，如耗時，耗能，生產效率低，生產成本高，難以實現工業化生產。

利用仲鎢酸銨迴圈氧化還原法製備的亞微米級球形鎢粉，具有受污染少，粒度分佈範圍窄，工藝路線簡潔易行，工藝參數易於控制，設備簡單和適合工業化大批量生產等優點，且獲得的亞微米鎢粉顆粒呈球形，有利於鎢粉的壓坯在燒結過程中收縮均勻化，可實現良好的尺寸控制。



 

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溶液 pH 對仲鎢酸銨晶體平均粒度與粒度分佈有一定的影響。成核速率及結晶生長速率受 pH 值影響明顯 ,自生晶核後的 pH 控制在 8.0 ～ 7.8 範圍內 , 有利於減少自生晶核的數量及形成速率 , 量小的晶核能平穩地生長成大顆粒 ;並且較窄的 pH 範圍有利於制得均勻分佈的粗晶粒仲鎢酸銨 ,只有均勻分佈的粒子才會有Fsss粒度和表觀密度呈線性相關。

往溶液中注入 10 %～ 20 %的稀鹽酸至 pH 為 6 .5 ～7 .5 ,則結晶顆粒松裝密度減小 , 晶型規則 , 尤其使制取細顆粒仲鎢酸銨更為方便 。 通過調整結晶母液的理想 pH值至6.0～ 8 .0 ,並加熱到 50 ℃以上 , 可得到高純度仲鎢酸銨晶體。


 

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氮化鎢是一種棕色的立方晶體，質地堅硬，其中β-和γ-相是已知的。它的物理性質如下所示：分子式：W₂N,分子量：381.7，可溶于水和有機溶劑。它的相關系統編號如下所示：CAS號：12033-72-6，EINECS號：234-792-6。
氮化鎢可以在NH₃、H₂和N₂的氣氛中加熱鎢制取。
氮化鎢是一種新型的催化材料，其表面性質和催化性能類似于貴金屬，應用氮化鎢催化劑可以避免因工業催化劑而帶來的硫污染，因此它作爲催化劑具有廣泛的應用前景。同時氮化鎢還是一種具有優良機械和熱穩定性能的陶瓷材料。而就這兩種應用來說，納米級氮化鎢的效果更好。納米氮化鎢可以在氮、氫混合氣氛中製備，具相關報道，製備納米氮化鎢也可以采用純氨氮化法，因爲氨能在高溫下分解出氮、氫混合氣體，提供類似的氣氛，且氨的生産和使用更爲便利和廉價。

 

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五硼化二鎢又稱爲硼化鎢，是一種黑色粉末。它的物理性質如下所示：化學式：B₅W₂，分子量：421.74,單一同位素質量：422.947998046875 Da。五硼化二鎢的相關系統編號如下所示：CAS號：12007-98-6，EINECS號：234-524-8，InChI：1S\/5B.2W，PubChem：6336862。要避免眼睛、皮膚和衣服直接接觸五硼化二鎢操作的時候要佩戴相應的防護工具，例如手套、防護眼鏡和面具等，因爲不小心接觸可能會導致皮膚刺激和燒傷。如果誤食則可能會對身體帶來傷害，所以要避免吸入五硼化二鎢的烟霧和粉末，且要在足够通風的環境中使用和操作，操作結束後要徹底清潔身體和漱口。

 

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二硒化鎢（WSe₂）的傳導率是傳導率最好的鑽石的十萬分之一，是世界上傳導率最低的材料。一般來說，傳導率差的材料（或稱絕緣體）是一種多孔狀材料，同時也是一種最保溫的材料。二硒化鎢的熱傳導率低，即系統中的熱不易散失，那麽系統的能量轉換效率會更高。如果可以對它這個保溫性能加以應用，將很有可能大幅度提高能源的使用效率。
同時由于WSe₂主要的結構是由上下各一層硒原子連接中間一層鎢原子所組成，這種結構的WSe₂材料就像石墨烯一樣可吸收光綫，所吸收的光綫可用于産生電力。隨著研究的深入，研究人員根據二硒化鎢的這個特性研發出了由二硒化鎢製作的二極體，而這種材料可以應用于超薄的軟性太陽能電池。

 

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二硒化鎢是一種灰色的無機化合物，主要的結構是由上下各一層硒原子連接中間一層鎢原子所組成，各層之間以凡得瓦力結合，所以二硒化鎢是在第六族金屬二硫屬化物中非常穩定的半導體。它的物理性質如下所示：化學式：WSe₂，摩爾質量：341.76·mol-1，密度9.32，CAS號：12067-46-8。
二硒化鎢常應用于太陽能電池的光電轉換設備中，同時WSe2的光電極在酸性和鹼性下都很穩定，因此可以用于光電化學電池中。另外機械剝離的WSe₂單分子膜可以用在製作透明的光伏設備及超薄的LED。
二硒化鎢的製備可以通過將鎢的薄片在高壓及高溫（超過800K）的硒蒸汽中加熱，然後利用濺射澱積技術在薄片上形成正確元素比例的六角形結晶。


 

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