近年來，三氧化鎢被認爲是製備是用來檢測NO_X，NH₃，以及O₃的最好氣敏材料之一，納米結構的三氧化鎢薄膜的性使得薄膜的特性得到明顯的改善。而采用納米結構的三氧化鎢薄膜作爲傳感器，靈敏度也能得到顯著的提高。納米三氧化鎢薄膜的製備方法如下：
1.首先在拋光的Si上用PECVD法生長一層Si₃N₄，在Si₃N₄表面濺射叉指向Pt電極，再在其上用直流反應磁控濺射法沉積1500A的WO3薄膜。
2.爲了得到良好穩定性能的半導體WO₃薄膜，在不同溫度下進行兩步熱處理。首先先將薄膜在300℃下處理6h，隨路冷却至室溫。
3.然後將前一步經過熱處理的薄膜在600℃下進行第二次熱處理，時間爲12小時，得到WO₃氣敏原件。

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隨著氧化鎢廣泛應用于工業和現代科技領域，對氧化鎢性能和形貌的研究慢慢擴大。這不僅有利于擴大氧化鎢的應用領域也有利于提高産品的性能。通過透色電鏡觀察氧化鎢的形貌與大小發現相成分不同的氧化鎢顆粒形貌及尺寸相差很大。紫鎢的顆粒是棒狀，其餘的氧化鎢顆粒形貌爲近球狀。紫鎢的顆粒尺寸大于其他氧化鎢的顆粒大小。而以ATB爲主相的藍鎢顆粒尺寸最小。且通過電子衍射圖譜可以看出，紫鎢顆粒爲單晶顆粒，而其他氧化鎢則爲多晶顆粒。其中棒狀紫鎢顆粒的長度有幾個微米，橫斷面尺寸爲100~200nm左右。以ATB爲主相的藍鎢顆粒橫斷面尺寸爲10nm左右。WO₂₀O₅₈爲主相的的藍鎢顆粒橫斷面尺寸爲40nm左右，WO₃的顆粒橫斷面尺寸與W₂₀W₅₈顆粒相當。從顆粒間的聚合程度來看，ATB顆粒間的間隙最小。將氧化鎢的微觀顆粒大小與其宏觀FSSS粒度相比較，可以看出這兩者幷無相關聯繫。

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通過掃描電鏡觀察了氧化鎢的糰粒的外觀形貌與內部結構發現不同氧化鎢的外觀形貌區別不大，即都保留了原料APT的外觀特徵。但是其顆粒粒度發生了較大的變化。氧化鎢在高倍電鏡下的表面特徵都不大相同。其中黃鎢、以W₂₀O₅₈以及以ATB爲主相的藍鎢大顆粒均有不同程度的破碎，且布滿了裂紋。而紫鎢的形貌與其他三者有明顯的不同，它的顆粒較大是針狀或棒狀晶粒組成的疏鬆顆粒團。觀察氧化鎢的糰粒內部結構發現所有的氧化鎢內部結構都具有豐富的裂紋，其中紫鎢糰粒內部不僅裂紋豐富，且內部的顆粒爲針狀或者棒狀。紫鎢顆粒的這種結構有很大的空隙，使其顆粒內部較爲鬆散，有利于還原過程氫氣的進入和水蒸氣的逸出，使其還原反應不僅可以發生在表面，也能同時發生在內部，所以反應速度快，生産出來的鎢粉粒度細且均勻。

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氧化鎢是製備硬質合金的重要原料，隨著硬質合金行業的不斷發展，對産品的質量和性能的要求也越來越高。爲此瞭解氧化鎢的性能對製備良好的硬質合金是有重要意義的。所有的氧化鎢都是以APT(中午酸銨)爲原料再經煆燒而制得的。隨著煆燒條件的不同，可得到不同的氧化鎢粉末。例如采用同一批APT原料，通過不同的煆燒工藝下分別製備出了紫鎢、藍鎢和黃鎢。每種氧化鎢都有其獨特的晶體結構，故它們的物理性能也不大相同。

紫鎢是相成分爲WO_2.72，因其獨特的晶體結構所以多用于制取細鎢粉和細碳化鎢粉。藍鎢在理論意義上的相成分爲WO_2.97.但是在實際生産中有藍鎢通常是多種氧化鎢的混合體，其中包括有黃鎢相或者紫鎢相。黃鎢具有的多種晶型，煆燒溫度的不同，得到WO₃的晶型就不一樣。在700℃的煆燒溫度條件下可以製備出正交晶型的三氧化鎢。

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在八十年代末期，瑞士生產了一種功能梯度硬質合金。功能梯度硬質合金有著高耐磨性的表層和具有高韌性的核心，它可以延長硬質合金球齒的使用壽命，提高鑿岩效率。

瑞士的山特維克公司應用這種方法製造出具有雙相結構的硬質合金，牌號有DP55，DP60和DP65，耐磨損性能和韌性都比傳統的硬質合金高。它主要用以敲擊，旋轉擠壓和旋轉切削鑽孔。在採礦和鑿岩工具中占百分之三十。使用功能梯度硬質合金球齒可以減少鑽孔費用並提高鑽孔效率。例如，在石灰石隧道鑽孔中，牌號DP55的錐形齒鑽速可以達到1.96米每分鐘，使用壽命達到3121米。傳統的硬質合金球齒鑽速僅1.48米每分鐘，使用壽命1000米。


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隨著鈷含量的增加，硬質合金的硬度和耐磨損度降低，抗彎強度增加，但是抗壓強度比原本的弱。同時，熱膨脹係數上升，導熱性能降低，彈性模量和鋼性模量也相應降低。疲勞強度極限上升。

當硬質合金球齒斷裂時，鈷相導致球齒的塑性變形，碳化物基本保持不變，它的屈服強度極高，對鈷相的塑性變形具有很強的約束作用。低鈷硬質合金的斷裂韌性為KIC=3+90λ½，高鈷硬質合金的斷裂韌性為KIC=57+12λ½。斷裂韌性隨著鈷含量的增加而增加。鈷含量最高達到29%。硬質合金抗彎強度也隨著鈷含量的增加而提高，但當鈷含量達到或超過10%時，抗彎強度反而有所降低。


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根據不同的使用需求，生產硬質合金球齒一般使用中粒度或大粒度的硬質合金。硬質合金粒度對硬質合金球齒性能的影響表現為以下幾個方面：

1.耐磨性和硬度。硬質合金球齒硬度不僅跟鈷含量有關，還跟硬質合金粒度有關。隨著鈷含量和硬質合金粒度的增大，硬質合金球齒的耐磨性和硬度相應地降低。硬質合金粒度越小，硬質合金球齒耐磨性能越高。

2.抗彎強度。如果硬質合金粒度是2um，隨著鈷含量的增加硬質合金球齒的抗彎強度也增加。如果硬質合金粒度是在3um-5um之間，抗彎強度起初隨著鈷含量的增加而增加，到達了一定程度後開始下降。

3.斷裂韌性。對於鈷含量相同的硬質合金球齒，如果硬質合金粒度越大，斷裂強度就越高。反之則越低。


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硬質合金碳含量是影響硬質合金球齒性能的一個重要因素，包括抗彎強度，硬度，密度和抗腐蝕性能。

1.抗彎強度。一般來說，對於含鈷量低的硬質合金YG10，抗彎強度在高碳側達到最大值。對於含鈷量高的硬質合金YG20，抗彎強度在低碳側達到最大值。過少或過高的碳含量都會影響硬質合金球齒的抗彎強度。

2.硬度。碳含量的改變會導致硬質合金相和鈷相的變化。碳含量過少時，粘結相降低，硬度也隨之降低。

3.密度。如果碳含量減少，則硬質合金球齒密度增加。反之，如果碳含量增加，則密度降低。

4.抗腐蝕性。少量的碳含量結合鈷相可以提高硬質合金球齒的抗腐蝕性。反之，過多的碳含量則會降低硬質合金球齒的抗腐蝕性能。


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硬質合金球齒品質控制分為內在品質控制和外觀品質控制，內在品質控制包括成分和結構，外觀品質控制包括尺寸和表面粗糙度。

1.硬質合金球齒的尺寸，彎曲，變形和毛刺程度應該在一定的標準範圍之內。

2.硬質合金球齒應該在高溫和長時間的碳化環境下生產。碳含量須在6.14-6.20%之間。硬質合金粒度應在2-3um之間。

3.硬質合金球齒碳含量必須控制在一個很小的範圍內。磁飽和值應在93-96%。

4.根據硬質合金球齒不同的應用，鈷的含量須在6-16%。濕磨時間控制在24小時之內。燒結溫度需要足夠高以增加硬質合金球齒的韌性。

5.減少硬質合金球齒內部的孔隙，避免大顆粒晶體產生。

6.使用低壓燒結減少硬質合金球齒內部的孔隙，加強其斷裂韌性。



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1.硬質合金球齒的尺寸，彎曲，變形和毛刺程度應該在一定的標準範圍之內。

2.硬質合金球齒應該在高溫和長時間的碳化環境下生產。碳含量須在6.14-6.20%之間。硬質合金粒度應在2-3um之間。

3.硬質合金球齒碳含量必須控制在一個很小的範圍內。磁飽和值應在93-96%。

4.根據硬質合金球齒不同的應用，鈷的含量須在6-16%。濕磨時間控制在24小時之內。燒結溫度需要足夠高以增加硬質合金球齒的韌性。

5.減少硬質合金球齒內部的孔隙，避免大顆粒晶體產生。

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