鎢專利技術

抗震鎢絲的摻雜機理

詳細內容: 分類：鎢的知識; 發佈於：2013-01-29, 週二 15:06; 作者 zwc; 點擊數：1627

在原料中摻入K和Al,不能獲得抗震鎢絲,但是其產品能獲得極好的加工性能;摻入K和Si,能獲得只有極少量的中等抗震鎢絲;摻入K、Si和Al,其產品能獲得極佳的抗震性能,這是為什麼呢?

早在上個世紀70年代初,國外專家提出了抗震鎢絲鉀泡彌散強化學說,但是這種學說還是一種唯象的理論。比如,鉀泡的本質是什麼?鉀泡如何分裂,又以什麼機制形成?分裂的鉀泡個數受什麼因素控制?鉀泡在材料高溫蠕變中的作用是什麼?粗、細摻雜鎢絲再結晶行為有無本質的不同?等等。這些基本問題缺乏可靠的實驗依據和深入的理論分析。

近年來,國內外有關專家對摻雜鎢絲的燒結過程中鉀泡的產生、熱加工過程中鉀泡的特徵以及鉀泡在抗震鎢絲中的作用進行了深入的研究。

1、摻雜元素K、Si、Al的作用

(1)在原料中摻入Si,大部分Si以矽酸鹽或鎢酸鹽的形式保留在氧化鎢的表面上,它有利地保持了氧化層的疏鬆性和還原期間水分的滲透性,這樣有利於摻雜均勻,同時也有利於獲得所必需的鉀。這些鹽極容易被HF酸洗去;

(2)摻入Al,鋁在還原過程中大幅度地提高鎢粉中鉀的含量,能獲得優質的抗震鎢絲;

(3)摻入K,是為了最終產品———抗震鎢絲能獲得鉀泡,鉀泡的彌散化可以明顯地降低鎢絲的低溫脆性,減少鎢絲劈裂,使其鎢絲獲得極佳的抗震性能。

2、摻雜壓坯在燒結過程中的變化

摻雜鎢粉經過壓制成型後進行燒結,在燒結過程中主要發生以下3個階段的變化:

第一階段是使壓坯緻密化,以達到適於機械熱加工的密度和晶粒結構。

第二階段是調整壓坯的化學性質,包括K、Si、Al以及填隙濃度等,使壓坯更加適於機械加工。

第三階段是由於壓坯中含有鋁矽酸鉀(或矽酸鋁鉀),它能在燒結過程中產生鉀泡。

鉀泡的產生同燒結過程一樣,也主要分為3個階段:

第一階段是壓坯中的鋁矽酸鉀(或矽酸鋁鉀)遷移到燒結第一階段形成的孔隙頸部。

第二階段是鋁矽酸鉀(或矽酸鋁鉀)分解成低價氧化物,低價氧化物通過與表面連通的孔隙而揮發掉,在此階段大多數鋁和矽在進入固熔體之前就從與表面連通的孔隙中蒸發掉了。在第一和第二燒結階段期間,鉀僅位於亞微米球形孔隙中。

第三階段是氧從小的球形孔隙中而鉀從亞微米孔隙中擴散到不規則大孔隙中,鉀保留在鎢基體的小球形孔隙和不規則大孔隙中,當鉀擴散到大孔隙中時,其蒸氣壓力會阻礙這些孔隙的進一步收縮,使其緻密化受到限制。

3、燒結後壓坯在熱加工過程中鉀的變化

摻雜鎢壓坯燒結後,經過一系列熱加工時,含鉀的孔隙會變長成橢圓形,橢圓直徑隨熱加工的延續而變小,當含這些橢圓孔隙的摻雜鎢製品退火時,這些橢圓孔隙將會破裂成一排排球形小氣泡,或者它們收縮成單個氣泡,這就形成了鉀泡。當鉀泡形成後,它們就會增大至平衡尺寸為止。鉀泡中的鉀在高溫下呈蒸氣態充滿整個鉀泡,而在低溫下則以結晶態的薄層沉積在鉀泡的內壁上。

總之,摻雜鎢壓坯燒結的主要特徵是因含摻雜劑的還原鎢粉中亞微米空隙,它使摻雜鎢壓坯產生鉀泡。與鉀泡的產生有關聯的化學性質對摻雜鎢壓坯的性能、鉀濃度、鉀泡分佈、晶粒結構與密度,以及形成最終產品的性能都產生十分重要的影響。除了鉀泡的影響外,摻雜燒結鎢坯壓坯的密度和顯微結構也是很重要的。因此,這些問題還有待進一步深入地探討和研究。

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抗震鎢絲的製作原料

詳細內容: 分類：鎢的知識; 發佈於：2013-01-29, 週二 15:03; 作者 zwc; 點擊數：1593

制取抗震鎢絲所用原料有仲鎢酸銨(APT)、偏鎢酸銨(AMT)以及藍鎢(TBO)。

比較用這3種原料摻雜制得的抗震鎢絲表明,由於藍鎢具有化學性高、摻雜效應好、比表面積大、還有速率快等優點,用藍鎢摻雜可以進一步地改善鎢絲的抗下垂性能,因此,目前工業上普遍採用藍鎢進行摻雜制取抗震鎢絲。

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抗震鎢絲簡介

詳細內容: 分類：鎢的知識; 發佈於：2013-01-29, 週二 14:36; 作者 zwc; 點擊數：1549

抗震鎢絲是根據其鎢絲所具有的常溫和高溫抗震特性而命名的,它是在鎢粉中摻入K、Si和Al等元素製備而成的。它是鎢絲材料中具有特殊性能的一類產品,它不僅具有普通鎢絲的高溫抗下垂性能、良好的繞制性能,而且還具有極高的抗震和抗衝擊的性能。

抗震鎢絲主要應用於震動環境下的照明系統,比如,各種交通照明燈、軍事用途的特種燈泡、航空航太發動機用加熱絲等,其中用量最大的是汽車、摩托車、拖拉機、飛機的照明燈。據統計,按每輛汽車平均需要2米長的抗震鎢絲計算,全世界每年新增汽車115億輛,就需要3億米。另外,全世界現有各種交通工具每年更換的車燈估計需要用10億米以上的抗震鎢絲,因此,僅汽車方面每年全世界用量至少在18億米以上。抗震鎢絲的另一個重要應用領域是各種顯像管用陰極加熱絲,每年消耗也至少在6億米以上。隨著世界汽車、電子工業等行業的發展,這些數字每年都在擴展。據統計,1999年國內市場需求量為214億米,按每年8%的增長率計算,到2005年國內需求量將達到318億米,其產值將由1999年的314億元增長到2005年的514億元左右

但是,隨著社會的發展和科學技術的進步,對抗震鎢絲的品質也提出了更為嚴格的要求。一般工藝生產的抗震鎢絲,在高溫工作時,其抗震性能不理想,鎢絲的成形性較差,繞制雙螺旋燈絲時易斷絲,燈絲易變形且光度分佈不均。因此,優化生產過程、改進生產工藝,以制取高溫性能好、加工和繞絲性能優良的抗震鎢絲具有重要的現實意義。

由此可見,抗震鎢絲的開發和研究在國內外具有無限廣闊的市場前景。

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抗震鎢絲的分類

詳細內容: 分類：鎢的知識; 發佈於：2013-01-29, 週二 14:37; 作者 zwc; 點擊數：1459

抗震鎢絲以摻雜鎢為基礎,添加微量的稀有金屬元素,以獲更好的高溫延展性和抗震性能。

抗震鎢絲可分為3類:

一是純粹摻雜Si、Al、K元素的抗震鎢絲,該抗震鎢絲的組織結構好,高溫下垂性值小。

二是在摻雜Si、Al、K元素基礎上再添加微量的Fe或Co元素,對抗震鎢絲耐高溫、抗下垂性能有所改良。

三是在摻雜Si、Al、K元素基礎上再添加少量的Re元素而形成的鎢錸合金絲等。含錸量低的鎢錸合金抗震鎢絲具有良好的組織結構、高的再結晶溫度、高的電阻率、高的塑性和延伸率等優異特性。

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鎢絲燈的色溫

詳細內容: 分類：鎢的知識; 發佈於：2013-01-28, 週一 16:38; 作者 zwc; 點擊數：2896

我們知道，通常人眼所見到的光線，是由7種色光的光譜疊加所組成。但其中有些光線偏藍，有些則偏紅，色溫就是專門用來量度和計算光線的顏色成分的方法，是19世紀末由英國物理學家洛德·開爾文所創立的，他制定出了一整套色溫計算法，而其具體確定的標準是基於以一黑體輻射器所發出來的波長。

色溫是表示光源光譜品質最通用的指標。一般用Tc表示。色溫是按絕對黑體來定義的，光源的輻射在可見區和絕對黑體的輻射完全相同時，此時黑體的溫度就稱此光源的色溫。低色溫光源的特徵是能量分佈中，紅輻射相對說要多些，通常稱為“暖光”；色溫提高後，能量分佈中，藍輻射的比例增加，通常稱為“冷光”。一些常用光源的色溫為：標準燭光為1930K（開爾文溫度單位）；鎢絲燈為2760-2900K；螢光燈為3000K；閃光燈為3800K；中午陽光為5600K；電子閃光燈為6000K；藍天為12000-18000K。

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