鎢合金電子直線加速器原理

鎢合金電子直線加速器是利用具有一定能量的高能電子(速度達到亞光速)與大功率微波的微波電場相互作用,從而獲得更高的能量。這時電子的速度增加不大,主要是品質不斷變大(愛因斯坦相對論)。電子直接引出,可作電子線治療。電子打擊鎢合金靶,產生韌致輻射,發射X射線,作X線治療,原理與X光機相似,加速器使用透射靶。

鎢合金加速器的功用強大,但是它在治療中產生的輻射也不容小覷。所以在設備中需要防輻射的裝置比如:輻射頭內除一擋用於均整X-輻射的均整篩檢程式外,還採用多擋使電子輻射分佈均勻的散射鎢合金篩檢程式。為了調節電子輻射野,在電子輻射治療時需附加不同尺寸和不同形狀的限束遮罩裝置。鎢合金遮罩裝置的優點體現在鎢合金的特殊性能。鎢合金的高密度性能使的鎢合金有很好的遮罩X射線的效果,並且鎢儲量豐富便於開採,易加工無毒。

下圖為製造電子直線加速器鎢合金遮罩件。

 

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醫療用鎢合金直線加速器

鎢合金加速器是生物醫學上的一種用來對腫瘤進行放射治療的粒子加速器裝置。帶電粒子加速器是用人工方法借助不同形態的電場,將各種不同種類的帶電粒子加速到更高能量的電磁裝置,常稱“粒子加速器”,簡稱為“加速器”。要使帶電粒子獲得能量,就必須有加速電場。依據加速粒子種類的不同,加速電場形態的不同, 粒子加速過程所遵循的軌道不同被分為各種類型加速器。目前國際上,在放射治療中使用最多的是電子直線加速器。

下圖為製造直線加速器鎢合金材料。

 

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水热法制备氧化钨纳米线

水熱法是製備納米晶材料的一種常用的方法,它的優點在於試驗成本較為低廉,可實現批量生產。並且水熱法有利於保護環境,它能將有毒的物質收集在其密閉的條件中。熱水法是指在高壓釜中,採用水溶液作為反映體系,通過對反映體系加熱,加壓,創造一個相對高溫、高壓的反映環境,使得通常難溶或者不溶的物質溶解結晶而進行無機合成與材料處理的一種有效的方法。
合成方法: 
(1)旋塗一層氧化鎢種子在FTO玻璃上。 
(2)3.29g NA2WO4粉末溶於76ml去離子水中,加入鹽酸(30mol/L)將溶液的PH值調到2.0。 
(3)將2.64g(NH4)2SO4加入到反應前驅物中錸控制氧化鎢的形貌。用磁力攪拌機攪拌一個小時後,得到的清澈溶液放入反應釜中。 
(4)FTO玻璃垂直放入反應釜中,在180℃條件下加熱4個小時。 
(5)最後FTO經清洗,在真空乾燥箱中用60℃的溫度乾燥12小時。
 
 

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超細硬質合金刀具發展方向

當前超細硬質合金刀具發展方向主要有三個:一方面,超細硬質合金刀具的通用型牌號適用面越來越廣,通用性越來越強 另一方面,超細硬質合金刀具的專用型牌號越來越具有針對性,更加適應被加工材料和切削條件,從而達到提高切削效率的目的。除此之外,超細硬質合金刀具發展方向還體現在:

近年來高檔數控機床與基礎製造裝備國家科技重大專項對超細晶粒硬質合金刀具進行了系統研究,這為國內高檔數控機床提供系列超細晶粒硬質合金刀具的基體材料以及適用於超細晶粒硬質合金刀具高速高效的塗層新品種,進一步推進我國高檔數控刀具國產化進程。目前已研製出加工航空鋁合金零部件和發動機用鎳基合金的超細晶粒硬質合金專用立銑刀。其中加工鎳基合金專用立銑刀採用獨特的刀型設計保證整體剛性及排屑流暢,具有良好的抗粘刀性能,加工工件光潔度好。





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超細晶粒硬質合金刀具燒結

超細晶粒硬質合金刀具燒結是由粉料生產緻密材料的一個重要過程,經過燒結可以使超細晶粒硬質合金刀具的材料具有確定的結構和既定的性質。超細晶粒 WC - Co 基硬質合金刀具燒結的一個重要問題是控制晶粒長大並達到完全緻密化,因此需要應儘量降低超細晶粒硬質合金刀具燒結的溫度和縮短燒結時間。可以通過添加晶粒長大抑制劑、改變 WC - Co 內外受熱方式和縮短燒結時間、保溫時間等因素,降低 WC 晶粒長大的時間和速度,從而生產出超細晶粒硬質合金刀具。目前,用於超細晶粒 WC - Co 基硬質合金規模化生產的成熟燒結方法主要有: 真空燒結法、低壓燒結( 真空燒結 + 低壓熱處理) 、真空燒結 + 熱等靜壓熱處理等。超細晶粒硬質合金刀具燒結的過程優化控制,對超細晶粒硬質合金刀具的材料顯微結構和綜合力學性能的優劣起決定性作用。



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二氧化鎢

二氧化鎢是氧化鎢中的一種,是棕色單斜晶體系粉末狀晶體,密度為10.9~11.1g/cm3,沸點為1730℃.,不溶於水、鹼溶液、鹽酸和稀硫酸中。但溶於H2SO4,生成紅色鹽。它容易被硝酸氧化成高價氧化鎢。在惰性氣體中易生成金屬鎢和三氧化鎢。在高溫條件下能被H2還原成為金屬鎢。但在實際工業生產中並沒有二氧化鎢的製品,它主要用於鎢粉和三氧化鎢的製造。二氧化鎢應保存於陰涼、乾燥的地方,並且密封,確保儲藏間有良好的通風或者排氣裝置。二氧化鎢對水是有一定的危害,不能讓未經稀釋或者大量的產品接觸地下水或者排入湖泊大海裡,以免造成大量的經濟損失。

 

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氣相法製作納米三氧化鎢

氣相法是直接利用氣體或者通過各種手段將物質變成氣體,使氣體在條件作用下發生物理變化或者化學變化,最後冷卻後形成納米微粒。它的主要過程是通過昇華、蒸發、分解,然後通過適當條件使其成為飽和蒸汽,控制非晶薄膜的晶化過程,從而獲得納米微粉。氣相法主要的方法有化學氣相沉積和物理氣相沉積。化學氣相沉積主要是通過將多晶原料經過氣相轉化為單晶體,如化學傳輸法,氣體分解法,氣體合成法和MOCVD法等。而物理氣相法是將多晶體原料經過氣相轉化為單晶體,如昇華-凝結法,分子束外延法和陰極濺射法。氣相法可以製備出液相法難以製得的金屬碳化物、氮化物、硼化物等非氧化物超微粉。同時相比其他方法,氣相法產出的納米三氧化鎢表面更加清潔,粒度整潔且容易控制,顆粒的分散性也較好。

 

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硬質合金切槽刀具

硬質合金切槽刀具主要應用於車削加工中的不同溝槽形狀和尺寸的切槽加工。硬質合金切槽刀具有耐高溫,耐腐蝕,高硬度等優點,在切削過程中全硬質合金切槽刀具的搪孔深度是刀杆直徑的身長的七倍。

為了達到良好的切削效果以及提高刀片的使用壽命,對於硬質合金切槽刀具的塗層選用,應該特別注意其與加工材料的相互匹配。匹配度良好的塗層不僅可以增強刀具與切屑之間的潤滑層功效,提高車削工件表面的光潔程度也能大大減小加工時間以及顯著提高硬質合金刀片的使用期限。目前此種刀具常用塗層包括TiAIN, TiN,TiCN等。


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硬質合金刀具真空陰極電弧沉積塗層

真 空陰極電弧沉積技術操作方便,使用設備簡單,沉積速率塊,需求溫度低,沉積均勻度高,薄膜和基體結合力良好。與一般表面技術相比,其具有高離化率,高離子 能量。硬質合金刀具通過真空陰極電弧沉積法在刀具基體沉積塗層可以顯著提高刀具的使用性能和壽命,也能使其高溫抗氧化性和耐磨性得到顯著改善。



對於硬質合金刀具由於傳統的TiN塗層的耐磨性以及高溫耐氧化性能力較弱,在高速切削方面表現欠佳,通過真空陰極電弧沉積法制備的Ti,Al塗層,採用鈦鋁合金靶,可得到沉積性能更為優秀的(Ti,Al)N薄膜,使其抗高溫高溫氧化性和耐磨性得到進一步優化。


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硬質合金切槽刀溝槽加工類型

硬質合金切槽刀具主要應用於車削加工中的不同溝槽形狀和尺寸的切槽加工。正確瞭解車削加工的溝槽類型對於合理使用硬質合金切槽刀具有著密切相關的作用。目前主要的切槽的溝槽類型包括:外徑溝槽,內徑溝槽和斷面溝槽。

外徑溝槽在加工時操作者可直接觀察和檢測操作,並通過重力和冷卻液協調排屑,屬於較易加工的槽型。但需注意為了保持良好的切削性能,外徑切削刀具的刀尖應稍低於中心線。

內徑溝槽由於切槽位置,在冷卻液的應用和排屑操作時均增加了難度。不同於外徑切槽,其刀尖位置應略高於中心線方能達到最佳切削效果。

端面溝槽加工時,硬質合金切槽刀需沿著軸向移動,刀具的後刀面半徑必須保持同加工件半徑相匹配。當刀尖位置略高於中心線切削效果尤佳。


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