紫色氧化鎢循環還原氧化製備微米鎢粉結果分析(1)

由于紫色氧化鎢(紫鎢)在循環還原氧化方法製備微米鎢粉的方法具有工藝簡單,工藝參數易于控制和設備簡單等優點,所以得到了許多廠家的親睞。紫鎢循環還原氧化的方法可以製備出性能優良的微粒或者亞微粒鎢粉,通過進一步瞭解紫鎢通過循環還原氧化的方法過程中鎢粉的反應情况有利于日後該工藝的發展與成熟。

通過實驗結果可知,紫鎢在氫氣中第一次還原爲鎢粉比表面積爲0.141m2·g-1,其粒度主要集中在4.72—12.13um之間。與紫鎢原始粒度分布相比,紫鎢在第一次還原後粒度明顯變細,但是還是一樣有粗大顆粒存在。而鎢粉在空氣中第一次氧化成爲三氧化鎢比表面積爲0.145m2·g-1,是紫鎢的1.13倍。由此可知,第一次氧化爲三氧化鎢的粒度與紫鎢相比粒度明顯變小,分布較爲均勻,但是還是明顯團聚的現象。




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紫色氧化鎢循環還原氧化製備微米鎢粉

鎢粉的細緻度和均勻性是影響硬質合金的關鍵,而亞微米或微米的鎢粉有利于製備硬質合金。根據相關學術報道可知,相對單一的氧化鎢可以制取亞微米或微米的鎢粉。而利用紫色氧化鎢(紫鎢)在循環還原氧化方法製備微米鎢粉的方法具有工藝簡單,工藝參數易于控制和設備簡單等優點。製備方法如下:
1.紫鎢在氫氣中進行第一次還原,一帶溫度爲640℃,二代溫度760℃,三代溫度860℃,當溫度達到860℃時保溫20min。
2.將得到的鎢粉在空氣中緩慢升溫到500℃進行第一次氧化,然後保溫10min。
3.再將鎢粉通過第一和第二個步驟進行連續循環進行還原氧化。
4.采用分析純酒精對以上各步驟實驗結果進行分散紙樣,然後用BT-9600激光粒度分析儀和JXA-840A電子探針掃描儀對各式樣進行粒度和形貌分析。

 

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鎢管的性能

鎢管是鎢深加工的產品之一,其也具有鎢的優良性能。

鎢管擁有以下性能:

高熔點;

高沸點;

耐高溫性能好;

良好的耐腐蝕性;

生產工藝:粉末冶金;

高純度:其純度可大於99.95%;

外觀:呈現銀灰色的金屬光澤;

供應狀態:燒結或加工的狀態;

在高溫下,優良的低膨脹特性;

高密度:如果它是由燒結製成,其密度可以達到18.2g/cm3;如果是通過完全鍛造,其密度可以到19.2g/cm3.但是,如果其尺寸過大,密度僅可達到18.8g/cm3左右。


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化學氣相沉積法製備鎢管

以高純WF6和高純H2為原料,採用CVD(化學氣相沉積法)製備鎢管,其沉積溫度控制在500-700℃。

鎢管的製備過程為:

WF6和H2發生化學反應,WF6還原為鎢原子,在沉積仿形基體上獲得鎢沉積層。

該過程結束後,通過在真空爐中將基體熔化或是通過化學腐蝕獲得沉積鎢管,其形狀取決於沉積基體的形狀,尺寸精度可控。

然後,用密度測量儀測量產品的密度;

用顯微硬度計測試其顯微硬度;

用萬能材料試驗機測量產品的抗拉強度;

用金相顯微鏡進行金相觀察,並用數碼相機採集金相圖片;

用螢光X射線譜和能譜儀對沉積成分和氟化物殘留物進行分析;

用衍射儀分別測量產品表面的切向、軸向和產品端面的徑向的殘餘應力。


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化學氣相沉積法製備鎢管性能研究概述

鎢管的製備可以採用CVD(化學氣相沉積法),以WF6、H2為原料氣體。

CVD技術是製備純鎢製品的重要方法之一。在1970年末,國外就已經有採用此技術製備高純度及高密度鎢製品的相關報告。近年來,中國也漸漸在開展CVD技術製備鎢組織、性能、結構及其塗層工藝等方面的研究。

不同的沉積溫度(700℃,600℃,500℃)所制得的鎢管的密度、純度、殘餘應力、顯微硬度和鎢管強度各不相同。

用CVD製備的鎢管的性能:

高純度:>99.7%;
高密度:>19g/cm3

抗拉強度範圍:300-500Pa,與常規方法製備鎢棒退火態抗拉強度相當;

沿鎢管半徑及圓周方向存在較大的殘餘應力;

採用CVD制得的鎢管具有純度高和緻密度高的特點;

隨著鎢管半徑(4-21mm)和沉積溫度的不同,顯微硬度的值的範圍在500-800HV之間。


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鉚接鎢管

鉚接鎢管是指以鎢片為原材料,採用鉚接的方式將其旋繞成鎢管。

鉚接就是在兩個工件的需要連接的部位打洞,然後將鉚釘放進去,用鉚釘槍將鉚釘鉚死,從而將兩個工件連接在一起。

鎢管採用鉚接方式的主要原因是其厚度太薄,用燒結後磨光的鎢管達不到需求的厚度,而採用鉚接的方法可實現。一般鉚接鎢管的厚度在0.2~0.5mm之間,高度可達到850mm。藍寶石長晶爐用的鉚接鎢管會同時採用多個外徑不同的鎢管,再將其固定成環環縮減狀。其作用主要是為了保溫、隔熱。鉚接鎢管的表面為拋光,呈現光滑的金屬銀灰色光澤。

鉚接鎢管純度:
純度不小於99.95%。

鉚接鎢管表面:
表面呈銀灰色金屬光澤。

鉚接鎢管用途:主要應用于藍寶石單晶爐、高溫爐內的熱電偶保護管、高溫燒結爐內的支撐件等方面。



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鉚接鎢管---鉚接

鉚接鎢管是指採用鉚接的方式將鎢片旋繞成鎢管。

鉚接屬於機械辭彙,是指在兩個厚度不大的需要連接的工件(板)上打洞,然後把鉚釘放進去,並用鉚釘槍將鉚釘鉚死,例如,布鞋(球鞋等)上的穿鞋帶的孔,就是空心鉚釘鉚成的。

鉚接工藝:鑽孔-(去毛刺)-插入鉚釘-頂模頂住鉚釘-旋鉚機鉚成形(或手工墩緊-墩粗-鉚成-罩形)

鉚接分類:
固定鉚接。結合件不能相互活動,是剛性連接。

密封鉚接。鉚縫嚴密,不會產生漏氣體或是液體的現象,也是剛性連接。鉚接鎢管屬於此類。

活動鉚接。結合件可以相互轉動,不是剛性連接。例如:剪刀、鉗子等。
鉚接還可以分為分冷鉚和熱鉚。



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核測井鎢輻射屏蔽件分類

核測井是利用放射性同位素所釋放出的射線的特性,研究井的地質剖面,勘探石油、天然氣、煤以及金屬、非金屬礦藏,研究石油地質、油井工程和油田。根據釋放出射線種類,核測井鎢輻射屏蔽件可分為γ測井鎢輻射屏蔽件,中子測井鎢輻射屏蔽件。

γ測井鎢輻射屏蔽件可應用於探測岩層活煤層的密度。由於沒錯和岩層的密度不同(包括無煙煤、氣肥煤和焦煤的密度比粉沙岩、沙岩、石灰岩的密度都低),鎢合金γ測井可根據探測出的不用密度確定地質情況。

中子測井鎢輻射屏蔽件可應用於勘探石油,可進行海底探礦。中子測井鎢輻射屏蔽件還可用來勘探硼,銅,銀,錳,鎢,汞和稀土元素等礦藏。

 

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癌症治療鎢輻射屏蔽件原理

在癌症射線治療中常使用到厚度為0.1毫米到1.5釐米的鎢合金葉片製造癌症治療鎢輻射屏蔽件。癌症治療鎢輻射屏蔽件可通過鎢合金葉片的移動將射線射向指定的治療區域。以鎢合金多頁光柵的工作原理為例。在鎢合金多頁光柵系統中,電動馬達將准直儀中的每個鎢合金葉片中移動到正確的位置,鎢合金葉片達到120 片的多頁光柵可塑造腫瘤輪廓達到毫米級精度。然後,通過調整鎢合金葉片的位置,在被定位腫瘤上方精確的開出射線口,腫瘤將被暴露在高能量輻射中。在此過程中,鎢合金多葉光柵將以腫瘤為中心環繞病人360度旋轉,腫瘤將被射線從不同的方向照射。為了保護周圍的健康組織,高精度鎢合金多頁光柵是必要的。

 

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鎢銅合金棒加工注意事項

鎢銅合金棒是鎢和銅的複合材料,經靜壓成型、高溫燒結、溶滲銅的工藝製備而成。鎢銅合金棒加工注意事項主要有三個方面,掌握鎢銅合金棒加工注意事項有助於提高鎢銅合金棒的加工品質和效率。

1.鎢銅合金棒的切削加工。鎢銅合金棒在製作尖角薄壁時可能會由於撞擊或過大的加工負荷力而發生欠缺。鎢銅合金棒在進行通孔鑽削時應注意在即將通孔時進給負荷力,避免發生加工欠缺。

2.鎢銅合金棒的放電加工、線切割加工。鎢銅合金棒放電以及線切割速度相對緩慢,屬正常現象。



3.鎢銅合金棒的電鍍加工。鎢銅合金棒屬於金屬粉末結晶,電鍍前的處理應避免強酸、強鹼性清潔,以免表面金屬顆粒脫落影響電鍍效果。

 

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