鎢加熱子和顯像管

將金屬在真空中進行加熱,使其蒸發在被蒸鍍物體的表面上,然後形成一層薄膜,這個過程就是真空鍍膜,目前廣泛應用於電子,玻璃,裝飾品等生產領域。現在國內外大多數用戶都選用鎢絲絞合後製備的鎢加熱子作為真空鍍膜的加熱元件。其中顯像管蒸鍍過程就主要用鎢絲加熱子作為加熱元件。

顯像管是一種電子(陰極)射線管,是電視接收機、監視器重現圖像的關鍵器件。它的主要作用是將發送端(電視臺)攝像機攝取轉換的電信號(圖像信號)在接收端以亮度變化的形式重現在螢光屏上。為了高品質地重現圖像,要求這種電子射線管的螢幕尺寸要大,圖像清晰度要高,螢光屏有足夠的發光亮度。此外對不同用途的射線管有各種具體要求。

這種電子射線管的顯像原理是在電視接收機中,由視放末級把經過放大的視頻圖像信號送到電子射線管陰極,用以控制電子束電流的強弱,從而顯示圖像。這種電子射線管中的螢光屏是由屏面玻璃,螢光粉層和鋁膜組成的。在顯像管螢幕內的玻璃的表面上沉積著一層厚度為10μm的螢光粉。螢光粉層的外面蒸鍍了一層厚度為1μm的鋁膜。這層薄膜與內石墨層相互連接,它可以加速電子束,又可以保護螢光粉,使其不會因為離子的衝擊而損傷形成離子斑,可見這層鋁膜的重要性。而這層鋁膜的形成就需要鎢加熱子作為加熱元件進行蒸鍍。

顯像管和鎢加熱子

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稀土對鎢電極加工性能的影響

在鎢電極中加入不同含量的稀土元素對電極的加工性能會産生不同的影響。稀土粒子能够阻礙鎢晶粒變形,因此在鎢電極中添加稀土元素,材料的變形抗力會增加,在加工的過程中需要降低道次加工量。另外,稀土鎢電極相較于純鎢電極的結晶溫度更高,在加工時也要適度提高加工溫度。

在稀土鎢電極中,稀土相得粒子尺寸大約爲1~2um,而鎢晶粒約爲10~20um。在加工過程中鎢晶粒先變形,鎢晶粒呈現扁平組織。隨著加工的深入,鎢晶粒繼續扁平化,呈現纖維狀組織,稀土粒子也發生變形,組織沿著變形方向延伸。其中較大的稀土粒子開始脆斷爲小粒子,平行于變形方向分布。到了拉絲階段,稀土粒子脆裂爲1um左右的小粒子。稀土粒子的這種變化使得鎢電極材料的組織更加均勻,在加工過程中,可以協調形變,承受更大的變形量。

爲了瞭解稀土粒子對鎢電極硬度的影響,采用納米硬度計進行測試發現機械的壓頭壓在鎢基體上時,硬度曲綫值達到峰值約爲6.4GPa,然後呈下降趨勢。隨著壓下量的增加,曲綫下降,說明稀土顆粒的力學特徵所占比例越來越大,壓入深度在900um左右,顯示出的稀土硬度值爲5.4GPa,表面稀土粒子的硬度小于鎢粒子。因此在相同的條件下,稀土粒子更容易變形,相較于鎢晶粒,隨著加工的深入,稀土晶粒更容易脆裂爲小粒子,而細化的晶粒有利于後續的加工。

鎢電極

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鎢電極的應用

鎢電極

鎢電極在焊接領域的應用是最廣泛的。在等離子弧焊接、切割及非熔化及氬弧焊中大多采用釷鎢電極,但是由于釷鎢電極具有一定的放射性,會對環境和人體健康産生一定的影響,其中釷鎢電極放射性活度達13.22x1015Bq/kg。隨著研究的深入和技術的革新,生産者研究出了不同性能的稀土鎢電極,用來代替高性能的釷鎢電極,其中鈰鎢電極和鑭鎢電極的使用較爲廣泛。在鎢中添加含量爲2%~4%的氧化鈰,制得而成鈰鎢電極。鈰鎢電極常用于直流電中,不僅容易引弧,電極燒損量少,且允許的焊接電流密度大于釷鎢電極。而用于交流氬弧焊中,鈰鎢電極的燒損率會高于釷鎢電極,且選用的焊接電流允許範圍要小于釷鎢電極。

鎢電極還可以用于電光源領域中,稀土鎢電極具有功函數低、熔點高和蒸汽壓力低等特點,所以常作爲燈用放電電極材料。鎢電極耐腐蝕、抗高溫等性能,這些優良性能可以减低負載溫度、减少電極燒損和侵蝕,從而延長燈泡的使用壽命。釷在鎢中的可溶度低,因此釷鎢電極用于燈泡中不僅能保持低的功函數,且也能産生穩定的電極電弧。爲了擴大鎢電極在電光源領域的應用,研究者通過液-固混合製備而成小功率金鹵燈電極,幷組裝成70W的金鹵燈整燈,對比不同稀土鎢電極的在燈泡中的應用發現,鏑鎢電極和鏑釔電極金鹵燈的防濺性能和抗腐蝕性能可以達到釷鎢電極的水平。

鎢電極也常用于等離子發生器中。電弧等離子具有很高的熱源溫度、能量集中和加熱效率高等性能,被廣泛應用于切割、熱噴塗、焊接、熔煉、新材料合成、超細粉末製備等領域。在等離子發生器中陰極要承受高溫輻射和高能離子轟擊和燒蝕,鎢電極具有高强度、抗腐蝕和耐高溫等特性,被認爲是在等離子發生器中最佳的陰極材料。

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鎢銅在真空高壓開關的應用

鎢銅複合材料在電觸頭、高壓開關、斷路器等方面都有著較為廣泛的運用,特別是在高壓SF6、空氣/油介質、大電流斷路器上的使用量較大。近年來,真空高壓開關發展迅速,相應的觸頭材料也在發生著革新。與其他觸頭相比,真空觸頭材料的要求也較高,除了需應滿足一般開關性能外,由於真空中觸頭表面特別乾淨,比在空氣中更容易被熔焊,因而要求具有更高的抗熔焊性、足夠高的耐電蝕能力、低的截止電流以及低的含氣量。而鎢銅材料的優良性能可以完美滿足真空高壓負荷開關觸頭的要求。

在壓制成型方面,對於薄片狀的鎢銅觸頭來說,採用冷等靜壓處理(CIP),設備投資大,材料的利用率較低。而採用機械模壓成型,需要注意磨具間隙和鎢粉粒度的選擇。間隙太小,則會造成脫模困難;間隙太大又會使得鎢粉容易劃傷模具,使壓坯產生裂紋。在燒結工藝方面,燒結多孔鎢骨架是製造鎢銅材料的關鍵工序,高溫燒結容易去除雜質,從而保證電導率和氣體含量達到要求。在燒結過程中也需考慮鎢粉粒度大小、粒度分佈和壓制密度。溫度過低,孔隙度較高,使得產品密度和硬度偏低;溫度過高,孔隙度較低,含銅量較少,電導率降低。總的來說,採用純鎢粉作原料,經機械模壓成型、氫還原爐燒結、氫氣保護滲銅工藝生產的真空高壓開關用鎢銅材料,多孔鎢骨架強度高,氣體含量低,銅呈網路狀分佈,覆銅層與鎢銅基體結合緊密。

鎢銅真空高壓開關

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酸解法分離廢鎢銅合金中的鎢和銅

鎢這種材料具有高硬度、高強度、高韌性等優良性能,以純金屬及合金的狀態廣泛運用于現代製造中,常見的硬質合金、高比重合金、熱強合金、耐磨合金、電工合金、真空元件、觸點開關等,已逐漸成為化學工業、冶金工業、機械工業、石油工業、航太工業、核工業以及國防工業等不可或缺的重要材料。鎢作為一種重要的戰略資源,而我國鎢礦資源豐富,總產量和出口量都是世界第一。不過據有關專家學者推測,鎢資源再開採50年後就會面臨嚴重短缺的局面,各個國家也開始關注鎢的回收利用,尤其是對廢物合金的回收。據相關資料統計,國內每年有將近幾十噸的廢鎢銅合金沒有合適的回收方法加以分離和利用,從而造成極大的損失和浪費。目前較為常見的方法包括硝石熔融法、化學置換法、電解法、高溫氧化法、磷酸浸取法、鋅熔蒸發法等,但是這些工藝的流程相對複雜冗長,且成本相對較高、穩定性較差,無法得到工業化推廣使用。

這裏我們所介紹的酸解法是基於銅與酸發生反應,而鎢不與酸發生反應的原理從而有效分離鎢銅合金的鎢與銅。常見的鎢銅合金廢料,如觸點、電器開關、電極用鎢銅合金、真空零件、離子轟擊受熱器用鎢銅合金。廢鎢銅合金中銅的含量一般為10-40%,鎢含量一般為60%-90%。由於鎢銅合金中的Cu是借助于毛細管的原理滲入到多孔的鎢燒結體的孔隙中或是用銅液浸漬鎢坯,這樣一來給酸解法分離鎢銅合金提供了良好的條件。在低溫下,銅與硫酸反應生成硫酸銅溶液,而金屬鎢不發生反應。在通過粉碎、化學分離、濃縮結晶、洗滌乾燥後便可獲得鎢粉。以下是幾種方法回收鎢回收率的對比:

酸解法分離廢鎢銅合金中的鎢和銅

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三氧化鎢光觸媒用於無機合成

光觸媒被廣為人知的是它強烈的催化降解功效,它能有效降解空氣中有毒有害物質;殺滅多種細菌,並能夠對細菌或真菌釋放出的毒素進行分解及無害化處理;同時還具備除甲醛、除臭、抗汙、淨化空氣等功能。然而,你所不知道的是它還能夠用於無機物的合成,如H2、I2以及NH3等。
光觸媒和NH3合成
 
自從首例二氧化鈦光催化離解水產生氫氣以來,世界範圍內曾一度興起光解水制氫的熱潮,各種對光觸媒催化分解水制氫的研究和報導層出不窮。1980年,有研究者將鉑和二氧化鈦表面裝置NaOH,在水蒸氣中進行光分解實驗,發現氫氣和氧氣同時產生的現象;氮氣和氫氣在光觸媒的作用下,置於100W汞燈,常壓,82~86°C的條件下,能夠合成NH3;然而,目前光催化合成NH3的產率還很低。但是,由於它的反應條件極為溫和,或許會對新的人工固氮模式有所啟發。
 
三氧化鎢,黃色粉末,具有光致變色、氣敏性等多種特性,常被用於建築玻璃、有毒氣體檢測等方面;大量用於製備金屬鎢、碳化鎢、硬質合金等;同時,它也常被用於脫硝催化劑的製備。三氧化鎢是一種性能極佳的光觸媒,特別的,WO3/CdS、WO3/Fe2O3等耦合半導體,能有效提高光催化效果,通過半導體耦合可以提高系統的電荷分離效果,擴展對光譜吸收範圍,進而提高光催化活性。三氧化鎢由於其較窄的禁帶寬度,相較二氧化鈦而言,能夠更有效的利用可見光源,因而,具有更廣泛的應用前景。
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鎢加熱子與鎢絞絲

鎢絞絲是一種由若干股一定直徑規格的鎢絲撚繞絞合而成的條狀金屬鎢製品,主要用來製作鎢加熱子。在真空鍍膜中鎢絞絲是一種消耗材料。目前廣泛應用于顯像管、制鏡、手機及各種塑膠、有機物和金屬基體及各種裝飾品等的表面噴鍍行業。

作為鎢加熱子的主要原材料,絞合鎢絲的品質會直接影響加熱子的品質,也會對鍍膜的效果產生較大的影響。因此,絞合鎢絲線圈的表面應該是呈現光亮銀灰色,顏色保持一致狀態,沒有可見的污染物,表面沒有明顯的毛刺,裂紋及氧化現象。絞合鎢絲的各單絲不能有斷裂現象,繞成的螺旋線圈要具有一定的彈性。單根鎢絲的尺寸允許偏差應該符合GB4181規定中的二級偏差。該鎢製品在蒸鍍純鋁時的使用壽命應大於12爐次。

每個包裝都要附有標箋或者是產品合格證書,並且表明製造廠名,商標,材料名稱,生產批號,規格,淨重,生產日期,檢驗部門印記。包裝好的絞合鎢絲要放在相對濕度低於65%,且沒有酸鹼性氣體的房間裡。運輸途中運輸箱上要標有“小心輕放”,“防潮濕”等字樣。運輸的時候要避免酸鹼性氣體浸蝕和雨雪損壞。

加熱子一般精選牌號為HW41、HW42的鎢絲為原材料,專業設備製作的加熱子元件具有熔點高,耐腐蝕性能好,蒸鍍壽命長等特點。回收鎢絞絲也可將待蒸鍍金屬絲與鎢絲絞合在一起,使產品更具方便快捷的特性。

鎢加熱子與鎢絞絲

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鎢加熱子真空鍍膜在MOSIC中的應用

鎢加熱子 MOSIC是金屬—氧化物半導體積體電路的英文簡寫。是以金屬—氧化物—半導體場效應電晶體為主要元件構成的積體電路。該電路的製造結構簡單,隔離方便。電路尺寸較小且功耗低。MOS(金屬—氧化物—半導體)管是一種雙向器件,設計靈活性很高。一般來說MOS積體電路功耗低,集成度很高,可以用作數位積體電路。但是這種積體電路的缺點是速度較低,驅動能力比較弱。

按電晶體的溝道導電類型,可分為P溝MOSIC、N溝MOSIC以及將P溝和N溝MOS電晶體結合成一個電路單元的互補MOSIC,分別稱為PMOS 、NMOS和CMOS積體電路。隨著工藝技術的發展,CMOS積體電路已成為積體電路的主流,工藝也日趨完善和複雜 ,由P阱或N阱CMOS發展到雙阱CMOS工藝。按柵極材料可分為鉛柵、矽柵、矽化物柵和難熔金屬(如鉬、鎢)柵等MOSIC,柵極尺寸已由微米進入亞微米(0.5~1微米)和強亞微米(0.5微米以下)量級 。

鎢加熱子在高溫下和鍍膜裝置裡的殘餘氣體會發生反應,作為氧化物會被蒸發掉。並且加熱子會和被蒸發物質鋁發生反應形成Na+,這樣以來加熱子應用在MOSIC上的問題就比較嚴重了。因此,為了減少Na+的污染,執法之前要加長脫氣的時間並且升高溫度,加熱到鎢絲發紅而又不會導致鋁發生熔化現象。脫氣時蒸發電壓為4~6V,電流50~55A,時間為1分鐘最好。在此條件下進行蒸發鍍膜可以一定程度上克服因蒸發沾汙而造成漏電使結特性變壞。

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球形鎢粉應用存在的問題

高熔點高硬度的金屬鎢是一種重要的戰略物資,廣泛應用於碳化鎢刀具、電燈絲、工具鋼添加劑、火箭、宇宙飛行器、核反應爐等領域。隨著科學技術的發展,對原料鎢粉也不斷提出新的特殊要求,例如高品質硬質合金要求超細鎢粉;電子材料和過濾材料要求球形鎢粉。球形鎢粉是鎢的深加工及開發高附加值產品的重要基礎材料,具有非常重要的意義。我國是鎢資源大國,鎢資源占世界的2/3,研究開發高性能球形鎢粉對發揮我國鎢資源優勢,促進我國材料工業的發展具有十分重要的意義。
 
但目前,球形鎢粉的研究和開發仍處於發展階段,工藝和技術都還存在許多問題。
1. 能耗問題嚴重,現有大部分球形鎢粉製備技術都需要用常規還原法製備的鎢粉為原料,然後進行處理得到球形鎢粉,由此使球形鎢粉成本較高,生產效率低。
2. 產品品質問題,現有鎢粉球化技術普遍存在球化率低,粒度調控困難,比如經高溫等離子體處理後鎢粉顆粒明顯變粗。另外對於製備高純球形鎢粉來說,如何能使鎢粉在高溫下球化的同時避免氧化,顯得尤為重要。
3. 環保形勢嚴峻,球形鎢粉的製備中存在著污染土地、水質,破壞生態環境等問題。等離子體法製備球形鎢粉的技術雖然發展還不十分成熟,但該法製備的球形鎢粉品質好、純度高、粒度分佈均勻,因此等離子體法將是鎢粉球形必不可少的工藝之一,具有廣闊的應用前景。
 
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球形鎢粉與應用

由於常規鎢粉顆粒形狀不規則,不僅流動性差,而且堆積密度小,限制了它的應用。近年來,隨著多孔鎢材料、熱噴塗以及粉末冶金注射成型等技術的發展,球形鎢粉的需求與日俱增。
 
在多孔鎢材料的製備中,鎢粉的形貌和大小對多孔鎢基的孔結構會產生很大影響,進而影響鎢陰極的發射性能。採用球形緻密鎢粉製備的多孔鎢基體能夠提供均勻的連通孔結構,可以為發射物質鋇提供充足的儲存空間和遷移通道,這樣就可以有效地提高發射電流密度,提升整個陰極元件的性能,促進現代微波電真空器件的發展。當採用規則緻密的球形鎢粉壓制並燒結成多孔鎢基體時,球顆粒之間形成的空隙不僅互相關聯,並且空隙空間充足,可以儲存比較多的鋇發射材料。相反,當採用不規則的鎢粉壓制並燒結成鎢基體時,不僅會導致部分空隙的通道被阻隔,造成鋇擴散的斷路,降低鋇的儲存空間,而且,不規則的通道還可能影響遷移到表面鋇的分佈均勻性,導致電子發射不穩定。因此球形鎢粉可以取代常規的鎢粉,用於製作多孔鎢部件,如大功率脈衝微波管的陰極、電子的鋇鎢陰極、火箭的發汗材料、觸媒的載體、高溫下的氣體分佈板以及氣體過濾材料等。
 
在熱噴塗領域,球形鎢粉不僅流動性好,而且得到的塗層更均勻、緻密,因而產品具有更好的耐磨性。在粉末冶金工藝中,因球形鎢粉的壓坯在燒結過程中收縮非常均勻,可實現良好的尺寸控制。球形鎢粉正逐漸取代常規鎢粉,應用于大功率脈衝微波管陰極、人造衛星定位推進器、火箭噴嘴襯套等。用球形鎢粉製造的火箭噴嘴襯套,在熱應力下具有良好的抗斷裂性和抗腐蝕性。
 
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鎢鉬視頻

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。

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