鎢新聞

硬質合金球齒耐磨性能分析

詳細內容: 分類：鎢的知識; 發佈於：2016-03-08, 週二 16:56; 作者 xiaobin; 點擊數：230

隨著人類科技的進步和探索領域的不斷深入，越來越多的工具、機械都要求在較為嚴苛的環境下工作，像高壓密封、酸堿腐蝕等。硬質合金球齒本身具有極高的硬度、密度、較高的熔點以及良好的化學穩定性，在礦山、油田開採，隧道、岩層掘進等方面有著較為廣泛的應用。

國內學者對此做了大量研究，其採用硬質合金球齒對花崗岩進行磨削實驗。試驗中選用立式車床作為儀器，試驗固定球齒的侵入深度，即作用在硬質合金球齒上的有效應力、磨削的線速度，從而檢測硬質合金球齒的耐磨性。硬質合金球齒雖然具有較高的硬度，但其屬於脆性材料，通過脆性磨損理論的公式計算關係可得出硬質合金球齒的體積磨損量與其單位摩擦功磨損量成正比。單位摩擦功磨損量越小，硬質合金球齒的耐磨性越大，及體積磨損量與耐磨性成反比。以下是該試驗中硬質合金球齒體積磨損量和磨耗比的統計資料：

硬質合金球齒

從上表中我們不難看出硬質合金球齒磨削花崗岩的磨耗比大約都在一千多左右，磨耗比越低與潛孔鑽頭球齒現場工作情況越相吻合。因為在潛孔鑽頭工作時，絕大部分的硬質合金球齒都是因為發生磨損而失效，只有少部分的球齒是因衝擊斷裂而失效，尤其是具有保徑作用的邊齒由於線速度最大磨損也最為嚴重。在一些高風壓潛孔鑽頭作業中對其製作工藝要求也更加嚴格，若球齒磨損失效需要頻繁更換，就會使得人力以及物力成本大大增加。因此相關研究人員分別從碳化鎢（WC）晶粒尺寸、微量元素、粘結劑、化學熱處理等幾個方面研究對硬質合金球齒耐磨性能的影響。這裏我們著重探討微量元素添加對硬質合金球齒耐磨性能的影響。

通常情況下為了細化碳化鎢類硬質合金球齒的晶粒，常常通過添加晶粒長大抑制劑的方法；而提高硬質合金球齒的耐腐蝕性能則通過添加耐腐蝕的成分；對於改變合金性能則可以通過添加稀土元素或者高熔點金屬等方法實現。經過大量的實驗以及統計資料表明，最為有效的對於WC-20Co晶粒長大的抑制劑為碳化釩以及鈮、鉭、鈦、鋯等元素，這些元素的加入有助於晶粒細化並提高耐磨性。而稀土元素的加入可以與氧O、鈣Ca、硫S等雜質發生球狀的複雜化合物，即改變了原有介面雜質的分佈狀態。此外鈷Co元素在碳化鎢WC上的潤濕性也得到了一定的改善，介面的聯結強度得到了提高，因而耐磨性也有所提升。

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三氧化鎢陶瓷的電學性能

詳細內容: 分類：鎢的知識; 發佈於：2016-03-08, 週二 16:34; 作者 xinyi; 點擊數：708

在相同工藝條件下，納米前驅體wO3陶瓷的介電常數要比微米基WO3陶瓷提高一個量級，而空氣氣氛燒結又可以將其介電常數提高一個量級。多晶WO3陶瓷與其它的壓敏電阻(ZnO，Ti02等)一樣，它的非線性電學性質也可以用肖特基勢壘模型來解釋。WO:晶粒由於氧缺位的存在，表現為n型半導體行為。

王豫等經過大量的實驗研究認為WO3的非線性電學特性的出現與其常溫下兩相共存有一定的關係，他們認為相共存會影響晶粒晶格的匹配，使晶粒具有不同的介電回應。在空氣氣氛下燒結的樣品為單斜和三斜兩相共存結構，具有非線性的伏安特性曲線，而氫氣氣氛燒結的樣品中只有單斜相結構，其伏安特性為線性，也在一定程度上證明瞭他們的猜想，常溫下的WO3陶瓷的相共存問題導致了其肖特基勢壘的產生，從而使WO3陶瓷具有了非線性伏安特性。

利用雙重摻雜的方法，用ZnO 和TiO2 摻雜WO3基陶瓷製成不同摩爾比例的樣品.根據X 射線衍射圖譜，利用Jade5 分析出每一種摻雜均又第二相的生成，且隨著摻雜濃度的不同第二相的物質會發生轉變。摩爾比例為0.5%和1.0%濃度的摻雜產生的第二相為Zn0.3 WO3 ，隨著摻雜量的加大，第二相的物質發生轉變，成為了Zn0.3 WO3 以及Zn0.06 WO3 共存相，到了5.0%（摩爾分數）第二相完全轉變成為了Zn0.06 WO3 。由掃描電鏡的SEM 圖像能夠晶粒大小看出先減小後增大。在300~1 000 K 的溫度範圍內測量摻雜陶瓷材料的熱電性質.通過實驗結果分析發現，電導率先減小再增大，2.0%（摩爾分數）摻雜的樣品電導率最差。樣品的塞貝克係數呈現負值，說明了摻雜並沒有改變WO3 基陶瓷作為n 型熱電材料的性質。塞貝克係數的絕對值是單調遞增，對於2.0%和5.0%（摩爾分數）的樣品的塞貝克係數來說，出現了低溫區和高溫區的差別。當摻雜濃度為0.5%（摩爾分數）時，功率因數最大，其值為0.052 μW/(m•K2 )。

WO3

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鋇鎢電極

詳細內容: 分類：鎢的知識; 發佈於：2016-03-07, 週一 17:37; 作者 yiping; 點擊數：303

鋇鎢電極是一種高強度氣體放電燈電極材料。它是爲了改變純鎢電極低發射電子能力，增加電子發生和電子電流密度，改善氣體放電燈起輝速度，降低電極工作溫度而製備而成的。它具有高的電子發射能力，低的逸出功，高的電子發射電子電流密度，良好的氣體放電燈起輝速度，低的電極工作溫度等優良特性。另外，該電極還是一種無放射性毒害，且具有抗中毒能力的電極。

鋇鎢電極

由於鋇鎢電極具有以上優良特性常被應用於光電子産品、航標標識、目標跟蹤、舞臺及舞廳效果顯示、影視放映攝錄、鐳射汞浦、醫療定位治療光源及軍事武器等領域。例如，因其具有低的逸出功（φ=1.6 ev），電流密度大（10A/cm2），啓動性能優良，能量輸出大等特點，被廣泛應用於HID燈中。另外，鋇鎢電極具有低的逸出功能，所以常被製成電真空及雷射器件，其中電光源産品的電子發射性能可達到從低到高的重複頻率（1~40次/秒）。使用鋇鎢電極製備而成的頻閃燈，其啓動性能得到明顯的提高，可以在低於市供電壓（220V）的10%時正常使用。另外，由於該電極發生電流密度大，使得頻閃燈的亮度增加15%左右。同時，鋇鎢電極製備的高頻頻閃燈的使用壽命長，可達500萬次以上，且在使用中不會出現漏閃、連閃。

鋇鎢電極的形狀可以根據用戶的要求製作，其發射面可以製備形成端面圓弧型，圓錐形，平面等多種形狀。

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功能陶瓷與三氧化鎢

詳細內容: 分類：鎢的知識; 發佈於：2016-03-07, 週一 18:27; 作者 xinyi; 點擊數：275

功能陶瓷在電、磁、聲、光、熱等方面具備的許多優異性能令其他材料難以企及，有的功能陶瓷材料更是一材多能。而這些性質的實現往往取決於其內部的電子狀態或原子核結構，又稱電子陶瓷。已在能源開發、電子技術、傳感技術、鐳射技術、光電子技術、紅外技術、生物技術、環境科學等方面有廣泛應用。

此外，還有半導體陶瓷、絕緣陶瓷、介電陶瓷、發光陶瓷、感光陶瓷、吸波陶瓷、鐳射用陶瓷、核燃料陶瓷、推進劑陶瓷、太陽能光轉換陶瓷、貯能陶瓷、陶瓷固體電池、阻尼陶瓷、生物技術陶瓷、催化陶瓷、特種功能薄膜等，在自動控制、儀器儀錶、電子、通訊、能源、交通、冶金、化工、精密機械、航空航太、國防等部門均發揮著重要作用。在奇妙的材料世界裏還有許多未知的現象有待於我們去探究，相信隨著科學技術的進一步發展，人類也必然會發掘出功能材料的新功能，並將其派上新用場。

近年來，納米技術得到飛速發展，研究十分活躍。當粒子進入納米量級時，具有量子尺寸效應、表面效應和宏觀量子隧道效應，使材料顯示出奇特的物理、化學性能。WO3是一種重要的功能材料，在電致變色、有毒氣體探測以及光催化降解等方面都有著廣泛的應用。1994年，Makarov和Trontelj發現Na2CO3與MnO2摻雜的WO3具有明顯的非線性I-V特性，這表明WO3基功能材料具有應用於壓敏電阻的潛在可能。王豫課題組研究了WO3功能陶瓷及摻雜低價金屬元素和稀土元素的WO3基功能陶瓷的電學性能，發現無論摻雜與否WO3陶瓷，都具有一定的非線性特徵，摻雜工藝可以改變其非線性係數的大小。但目前對於三氧化鎢功能陶瓷的研究大多數以微米WO3為原料，採用普通電子陶瓷製備工藝，側重改變摻雜元素及比例，觀察對其電學行為的影響，而燒結工藝的改變對三氧化鎢基功能陶瓷電學行為的影響卻少見報導。本文採用自製納米三氧化鎢粉末為原料，製備了待燒結樣品，通過淬火工藝得到三氧化鎢功能陶瓷，並研究了淬火溫度對三氧化鎢功能陶瓷電學行為的影響。結果表明：較低溫度淬火可以使樣品的非線性係數提高到10.93，但隨著淬火溫度的提高，三氧化鎢陶瓷的非線性係數快速下降，當淬火溫度高於900℃時，樣品的電學行為轉變為線性特徵，非線性係數約為1。

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鎢銅粉末性能測試

詳細內容: 分類：鎢的知識; 發佈於：2016-03-07, 週一 17:25; 作者 xiaobin; 點擊數：262

鎢銅粉末本身的性能將會直接影響到鎢銅製品的最終使用性能，因此對鎢銅粉末原料的測試就顯得至關重要。目前來說，鐳射粒度分析、透射電鏡分析以及熱性能分析是主要的幾種檢測手段，接下來我們將從理論及工作原理兩個方面對這幾種性能檢測方法進行簡單的介紹和分析。

首先是鐳射粒度分析。其主要使用到的儀器就是鐳射粒度儀，它是通過顆粒的衍射或散射光的空間分佈（即散射譜）來對顆粒的大小進行分析。該方法結合了夫琅禾費以及米氏散射理論，當一束波長為λ的鐳射照射在一定粒度的球形小顆粒上時，光束遭遇到阻擋，會發生衍射和散射兩種現象。一般來說，當顆粒粒徑小於10λ時，以散射現象為主，而當粒徑大於或等於10λ時，以衍射現象為主。目前使用較為廣泛的鐳射粒度分析儀通常以500-700nm波長的鐳射作為光源，對於粒徑在5μm以上的顆粒分析結果相對比較準確。而對於粒徑小於5μm的顆粒則通過數學上的米氏理論進行修正，這也就對亞微米或納米級的顆粒的測量上有了一定的誤差。此外，鐳射粒度分析的理論模型是建立在球形顆粒且單分散條件上的，因而對於顆粒的形狀以及粒徑的分佈都會對粒度分析的最終結果產生較大的影響。顆粒形狀越不規則、粒徑分佈越寬，所得出的誤差也就越大。對於鎢銅複合粉末來說，用水作為分散劑，加入無水乙醇進行研磨，經過30分鐘的超聲波清洗後分散在蒸餾水中進行粒度分析。

接下來介紹的是透射電子顯微鏡分析。透射電子顯微鏡（Transmission Electron Microscope，TEM）是一種高倍高解析度的顯微鏡，相比於一般的光學顯微鏡，其以電磁場作為透鏡，被廣泛運用於超細顆粒、團聚體以及納米級材料的觀察與分析。另外，由於電子束的穿透力很弱，因此用於電鏡的標本須製成厚度約50nm左右的超薄切片。這種切片需要用超薄切片機（ultra-microtome）製作。電子顯微鏡的放大倍數最高可達近百萬倍。對於鎢銅粉末來說，若樣品厚度大於100nm則需要進行研磨並將粉末樣品溶解在無水乙醇中，在進行超聲波清洗後將分散好的懸浮液滴滴在帶有碳膜的電鏡銅網上，乾燥後進行粉末形貌的觀察。

最後是熱性能分析，其指的是通過加熱和冷卻過程中物質所發生的吸熱或放熱反應以及品質的變化，物質組分進行分析鑒定。其中包括差示掃描量熱分析儀（Differential Scanning Calorimetry，DSC），是測量材料內部與熱轉變相關的溫度和熱流的關係。DSC曲線上的熔融峰的形狀可以反映出粒徑分佈，熔融焓可得出結晶度的資訊。而熱重損失分析（Themogravimentric Analysis，TGA）記錄的是試樣的品質變化和溫度時間關係，通過TGA的分析可測量注射成型坯料在不同溫度下的重量損失情況，並以此確定熱脫脂的升溫速率。

鎢銅合金板

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