鎢絲的製造工藝流程

鎢絲的製造工藝流程：

1. 原料準備（鎢粉製備）

鎢礦提取：從鎢礦（如黑鎢礦或白鎢礦）中提取三氧化鎢（WO₃）或鎢酸鹽。

化學還原：通過氫氣還原三氧化鎢，製備高純度鎢粉。還原過程通常在高溫下進行，得到細微性均勻的鎢粉。

2. 摻雜（可選）

為改善鎢絲的性能（如抗高溫變形能力），可在鎢粉中加入微量摻雜劑（如鉀、鋁、矽的化合物），形成摻雜鎢粉。這種摻雜工藝常用於製造耐高溫的燈絲鎢絲。

不同用途的鎢絲（如白熾燈、真空管、X射線管）可能在摻雜或拉絲工藝上有所差異。

3. 壓制成型

將鎢粉裝入模具，在高壓下（通常通過液壓機）壓制成鎢條（坯條）。

壓制過程中需控制壓力和粉末的均勻性，以確保坯條的密度和強度。

4. 預燒結

將壓制好的鎢條在較低溫度（約1000-1300°C）下進行預燒結，以增強坯條的機械強度，便於後續處理。

5. 燒結

在高溫燒結爐中（約2500-3000°C），通過直接通電或間接加熱的方式，使鎢條達到接近熔點的溫度，顆粒結合形成緻密的鎢坯。

燒結通常在氫氣或真空環境中進行，以防止氧化。

6. 鍛造與旋鍛

將燒結後的鎢坯進行高溫鍛造或旋鍛，逐步減小直徑，提高材料密度和強度。

這一步驟通過反復加熱和機械加工，使鎢坯形成細長的鎢棒。

7. 拉絲

將鎢棒通過一系列拉絲模逐步拉制成更細的鎢絲。

拉絲過程中需在高溫（約1000-1500°C）下進行，以保持鎢的延展性。

使用潤滑劑（如石墨乳）減少摩擦，並通過多道拉絲逐步減小直徑，直至達到所需規格（可細至幾微米）。

8. 退火

在拉絲過程中，鎢絲會產生內應力，因此需通過退火（在氫氣或真空環境中加熱）消除應力，改善延展性和結構穩定性。

退火溫度和時間根據鎢絲的直徑和用途進行調整。

9. 清洗與表面處理

拉絲後的鎢絲需進行清洗，去除表面殘留的潤滑劑或氧化物。

根據用途，可能進行拋光或塗層處理，以提高表面品質或特殊性能。

10. 切割與成型

將鎢絲按所需長度切割，或纏繞成特定形狀（如燈絲的螺旋狀）。

這一步驟需高精度設備以確保尺寸一致性。

11. 品質檢測

對成品鎢絲進行多項檢測，包括直徑、表面品質、機械性能（如抗拉強度）、電阻率等。

對於特殊用途（如白熾燈或電子器件），還需測試高溫性能和壽命。

12. 包裝與儲存

合格的鎢絲按規格進行捲繞、包裝，並儲存在乾燥、無氧環境中以防止氧化。