鎢銅粉末冷等靜壓工藝

與熱等靜壓HIP(Hot Isostatic Pressing)工藝相對的還有冷等靜壓CIP(Cold Isostatic Pressing)工藝,其一般是在常溫下對密封於塑性模具中的物料的各個方向同時進行均勻施壓,多用於粉末狀的金屬或非金屬材料的成型,為後續的燒結提供預壓坯。鎢銅合金是由W和Cu兩種互不相溶且理化性能差別較大的金屬組成的假合金,用常規方法難以製備,必須通過粉末冶金PM工藝才能制取。根據傳壓液體的不同,冷等靜壓包括濕袋法以及幹袋法等靜壓以及軟模壓制。常規模壓法由於粉末與粉末間、粉末與模沖和模壁間存在一定的摩擦力,使得壓制過程中力的分佈和傳遞發生一定的改變,也同時造成了壓坯各部分密度和強度分佈不均;相比之下,冷等靜壓工藝成型壓力更為均勻,其能保證在較低的壓力下壓坯具有均勻的密度和完整的形狀,且模具損耗小、成型效率高。

此外,需要注意的是在冷等靜壓的過程中控制加壓速度也是影響壓坯密度的重要因素。其不僅影響到粉末顆粒之間的摩擦狀態和加工硬化程度,還會影響氣體逸出的情況。若加壓速度過快,氣體不易逸出,留在坯料裏的氣體相對較多,在後續燒結過程中就會相應地留下難以消除的孔隙或氣孔。除此之外,加壓速度過快會使得粉末內部聚集較大的內應力,卸壓後導致壓坯發生彈性後效。因此,在壓制過程中降低加壓速度、適當延長保壓時間可使壓力傳遞充分,粉體間的空氣有充分的時間逸出,利於壓坯密度分佈和有效避免了彈性後效。

鎢銅合金產品

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鎢銅材料新型加工工藝—熱靜液擠壓

鎢銅材料由鎢和銅兩種金屬構成,其具有鎢和銅金屬的所有優點,如高強度、高硬度、優良的耐磨耐蝕性、耐電弧燒蝕能力、抗熔焊性、良好的導電導熱性等,被廣泛運用於一些高壓開關、真空開關電觸頭、電火花加工電極、電阻焊電極以及等離子電鍍電極等領域。另外,在微電子領域,如大型積體電路和大功率微波器件作為基片、嵌塊、連接件和散熱元件,鎢銅材料可以有效減少因散熱不足和線膨脹係數差異所產生應力的現象,延長了電子元件的使用壽命。

由於鎢和銅兩種金屬互不相溶,因而只能通過粉末冶金的方法進行製備。在此基礎上還出現了許多新的製備工藝,如機械合金化法、氧化物還原法、熱壓梯度法、熱化學法、注塑成型法、活化液相燒結法、電弧熔煉法、纖維強化法、熱等靜壓法、複合粉末共還原法等。但是這些方法都在一定程度上存在一些缺陷。而熱靜液擠壓是在四柱式液壓機上完成的,模具採用三層預應力套組合凹模,同時採用外層加熱圈和陶瓷加熱管對模具進行預熱。隨著燒結溫度升高,燒結坯相對密度增大,微量活化劑Ni加入有助於燒結坯相對密度的提高。溫度的升高改善了銅液對固相鎢的潤濕性,有利於銅液充分鋪展在鎢晶粒表面上,降低顆粒重排過程的阻力,提高緻密化速度;另外,隨著溫度的升高,銅液的粘度下降,有利於提高銅液在毛細管力作用下的流動速度,從而促進了緻密化進程。

鎢銅合金板

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WO3提升Pt系催化劑的性能

燃料電池是綠色能源科技,而制約其大量應用的重要因素就在於它的關鍵材料——催化劑貴金屬用量大、活性不高、穩定性不能滿足應用要求等,從成本上制約了它的發展。質子交換膜燃料電池因其高效、安全和環保等優點,備受關注。三氧化鎢和碳化鎢在燃料電池環境裡比較穩定,與金屬催化劑有協同效應,是碳載體的理想替代品。

三氧化鎢和鎢青銅結構
 
研究表明,氧化鎢具有理想的質子傳導能力是因為WO3水合物的生成,這是對應用於燃料電池催化劑載體很有吸引力的。三氧化鎢已經被證明在電化學氧化條件下比Vulcan XC-72R在熱力學上更穩定。鑒於三氧化鎢比表面積過小而限制金屬催化劑的分散,隨著製備能力的提升,微球、介孔和納米三氧化鎢較傳統的氧化鎢具有更高的穩定性和比表面積,因而可以表現出更佳的性能。
 
WO3能增強Pt對甲醇氧化催化作用,主要是因為WO3形成了鎢青銅,進而促進了甲醇的脫氫反應,並且親氧性的氧化鎢有助於去除吸附在催化劑上的甲醇氧化中間產物。研究發現,載鉑的三氧化鎢催化劑的活性比商用Pt-Ru/C的高。相較於Pt /C催化劑,20%氧化鎢含量的Pt/WO3對甲醇的氧化催化活性和電化學穩定性明顯較高。另外,Gui等人通過在碳上吸附和分解磷鎢酸製備Pt-WO3/C催化劑,在CO溶出實驗中發現,該種催化劑顯示出較好的CO氧化能力,這說明Pt-WO3/C的抗CO毒化能力比Pt/C的強。
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真空電鍍用鎢加熱子的重要工序——上架落架

真空電鍍用鎢加熱子上架操作要點:

1.上架前先檢查底油上油品質,不合格的需用#617天那水清洗再重新上油;2.夾持要穩固,保證啤件在真空室內旋轉時不會掉落甩出; 3.啤件的裝掛位在電鍍後會留痕跡,另外夾持力過大啤件可能變形,故可保留水口/澆道作為裝掛位,在電鍍後再其除去;4.上架過程中不得觸摸啤件要電鍍的有效位置,以免留下指印污痕影響電鍍效果;   5.籠架保持清潔,要定期洗擦。 

 落架操作要點:

1.小心取下,不要刮花; 2.擺放整齊,隔層用乾淨紙墊好;  3.膠盆要蓋好,防灰塵。 

上面油 & 烘乾固化

面油作用:在鍍膜上加一層塗料保護(透明)膜以消除針孔使鍍層加固,提高鍍層的耐磨性和接觸性,另外一個作用是使染色工序成為可能。
操作注意:上面油要特別注意上油均勻到位且不聚油,一般需用海綿類物滲吸去表面多餘面油。

 染色 & 烘乾 

染金色---使鍍膜外觀呈珼鍍金色的效果。烘乾/固化條件:溫度60-65℃,時間30min。 1. 配染色液:一般用300份水配1份色粉。 2.保持染色液70℃恒溫,通入氣流攪動令染色液均勻無沉澱; 3. 染色時間:3 ~ 12s,之後用清水清洗兩次; 4. 出現色差時,從溫度、時間及染色比例來調整; 5. 染色件外觀要求:色對簽辦且色澤均一,無起點,不脫模光澤好,無刮花。烘乾:溫度70℃, 時間30 ~ 40min。

鎢加熱子

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不同WO3摻雜量對甲醇氧化的影響

直接甲醇燃料電池(Direct Methanol Fuel Cell,DMFC)屬於質子交換膜燃料電池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC),它直接使用甲醇水溶液或蒸汽甲醇為燃料供給來源,而不需通過甲醇、汽油及天然氣的重整制氫以供發電。直接甲醇燃料電池 (DMFC) 具備低溫快速啟動、燃料潔淨環保以及電池結構簡單等特性,而得到廣泛研究。

全固體氧化物燃料電池發電系統
 
三氧化鎢是少數幾種易於實現量子尺寸效應的氧化物半導體之一,已經被廣泛應用於燃料電池、電化學感測器和光電器件等領域。研究者對催化劑中加入WO3的情況進行研究,其結果表明,Pt-WO3和Pt-Ru-WO3對H2/CO及甲醇的催化活性均有明顯提升。其反應方程式為:

WO3+xPt-H→HxWO3+xPt

HxWO3→xH++xe-+WO3

通過以上兩個反應的連續進行,Pt粒子上的活性位點得到釋放,進一步促進了氫的解離吸附。
 
隨著合成和製備條件的不同,三氧化鎢在外觀上表現出不同的結構和形貌,而這些特徵將顯著影響其物理和化學性能。已有研究表明,三氧化鎢的結晶形貌對電極的催化性能有很大的影響,但不同晶體結構三氧化鎢對電極的催化性能會產生什麼影響呢?研究通過對水熱法合成2種不同晶體結構的WO3納米粉體,並製成氧化鎢複合電極,觀察對甲醇催化性能的影響。實驗表明,Pt-WO3/C催化劑對甲醇氧化的電催化活性優於Pt/C(其中Pt品質分數為20%),Pt-WO3(p)/C的催化性能優於Pt-WO3(b)/C【括弧中的p指p型,b指b型】。三氧化鎢品質分數為20%時,Pt-WO3/C催化劑具有最好的催化效果。
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2024年1月份贛州鎢協預測均價與下半月各大型鎢企長單報價。

 

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龍年首周鎢價開門紅。