鎢加熱子主要的原料是鎢絲。得意於它較高的熔點和較強的耐腐蝕性，廣泛應用於真空鍍金，鋁等裝飾物品。真空鍍膜主要是通過物理方法製備薄膜材料的技術。該技術研發於20世紀30年代，一經退出就得到了廣泛的運用。此項技術最先用於生產光學鏡片，如航海望遠鏡鏡片等。後延伸到其他功能薄膜，唱片鍍鋁、裝飾鍍膜和材料表面改性等。如手錶外殼鍍仿金色，機械刀具鍍膜，改變加工紅硬性。鎢加熱子可根據用途的不同，被絞合成單股或者多股的外形。

首先在設計加熱子的表面時，要確保絞絲和熱子的表面要處於乾淨，光亮，沒有任何裂痕和可以看得見的沾染雜質，比如氧化物和拉絲潤滑劑等。如果該產品表面附有雜質，會影響真空的衛生，還會阻止金屬的自由蒸發率，這樣以來就會降低其真空鍍膜的效果。針對鎢絲加熱子的表面積設計，應該是秉持著儘量大的原則，但是這要在功率不變的前提下。面積的大小與蒸發率和蒸發速率是成正比的，面積越大，蒸發越快，而且對蒸鍍的品質和鋁的浸潤流動性能具有直接的作用。如果是單股鎢絲的話，應該要選擇比較細的，其絲面的直徑應該要在0.5~0.8mm之間。絞絲可以採用空心松絞。在設計螺旋內徑的時候要考慮到是否能使鋁多次插入，並且同時保證熱量能有效集中。螺距的設計則要考慮熱量的集中和熔鋁的表面張力，避免出現熔滴現象。

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梯度結構硬質合金球齒，也被稱為多結構或多相硬質合金球齒。硬質合金的硬度與其WC粒度和Co密切相關。通常WC含量越高，晶粒越細，硬度也相應越高；Co含量越高，硬度則相應越低。梯度結構硬質合金材料由於組織不均勻，其硬度分佈也不一致。而梯度結構的硬質合金球齒三層顯微組織結構也有明顯的差異：表層由於WC顆粒富集，因而具有較高硬度；中間層則Co相分佈較多，硬度相對較低；內部又含有大量W相，硬度也相對升高。在整個滲碳過程中，隨著滲碳時間的增加，合金表面的Co相不斷地向合金中間層遷移，所以合金中間層Co相含量隨滲碳時間的增加而增加。與此同時，合金表層WC晶粒發生長大，合金內部由於滲碳燒結時溶解-析出機制的作用，WC晶粒也出現輕微長大的趨勢。這樣的三明治結構能夠同時改善材料的表面硬度和內部韌性，能夠較為有效地調和硬質合金球齒耐磨性和韌性之間的矛盾。

梯度結構硬質合金的實質是在制取缺碳即含η-相的硬質合金的基礎上通過滲碳處理來改變合金中粘結相的分佈，使其呈低度結構，也使得不同部位的材料獲得不同的使用性能。目前，梯度結構硬質合金球齒的主要工藝方法包括複合硬質合金法、粉末分層（粘結劑含量不同）壓制法、金屬溶體浸漬法等等。相比於這些方法，缺碳硬質合金滲碳處理法具有許多優勢，如耐磨性以及韌性更為優良；可根據不同的使用需求在不同部位加以不同組合，工藝靈活性和應用廣泛性都得到極大的提升；設備簡單、操作方便、成本相對較低。複合硬質合金法採用具有不同粒度的硬質合金粉末或者利用分割成具有不同粒度分佈區域的硬質合金，該方法能夠在硬質合金燒結體內部獲得不同的粘結相含量。然而，這樣細晶粒部分具有比粗晶粒部分的粘結相含量較高，但是二者在不同部位的耐磨性和韌性卻差別並不大；採用粉末分層壓制法（粘結劑含量不同），則需要使用集中不同粘結劑含量的硬質合金粉末逐層進行壓制。這樣一來，不僅工藝操作複雜，而且在燒結過程中壓坯不同粘結劑含量的各層間容易產生均質化，使得合金不同部位間的耐磨性和韌性的差異也在逐步縮小；而金屬溶體浸漬法需要專門裝置製備金屬溶體並需浸漬，從而使得所制取的梯度結構近局限於表面區域，應用範圍極大受限。

缺碳硬質合金滲碳處理法，是在硬質合金混料含碳量低於化學計量值情況下（低碳或缺碳），燒結後會在硬質合金結構中生成缺碳相—η相。無論是游離碳相還是缺碳相都會對硬質合金製品產生不利的影響。因為η相太脆，容易在表面形成微裂紋，從而導致硬質合金在使用過程中發生斷裂。對於帶硬質合金球齒的鑽頭，耐磨性是選擇的首要因素。而Co含量較低的硬質合金難以進行焊接，因為焊接時所產生的焊接應力有可能導致合金的斷裂。在硬質合金球齒鑲焊固定于鋼體時，在球齒與鋼體接觸表面的上方常常會在鑽進時產生間隙，並在鑽進過程中逐漸擴大，最終球齒發生斷裂，一般發生於球齒的底面部位。

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在鎢電極中，釷鎢電極具有良好的焊接性能，是應用最廣泛的鎢電極。但是因為釷具有放射性污染，在生產和使用的過程中會危害人類的健康和污染環境。經過不斷的研究和發展，研究者研製除了多元複合稀土鎢電極，它被認為是代替釷鎢電極的最佳材料。

稀土作為活性物質添加到鎢基體中能夠有效的降低鎢電極材料的逸出功，提高其焊接性能。在多元稀土鎢電極中，摻雜稀土元素包括La、Y和Ce。這三種元素在不同的溫度下擴散速率不同，Ce是最先向表面擴散，降低材料表面的逸出功，使得點擊引弧容易。穩弧燃燒時，La在表面覆蓋度最大，起主要作用。而在大電流下工作時，Y能夠及時向表面擴散遷移，位錯表面活性層的覆蓋度，使得點擊在大電流條件下也能穩定工作。這三種稀土元素協同作用，使得多元複合電極的性能優於釷鎢電極。

另外，稀土有利於細化還原粉末，易於促進β-W的形成。β-W的形成使得燒結工藝不易於控制。在鎢電極燒結過程中，稀土不僅會對鎢晶粒的長大起阻礙作用，且提高了鎢的回復和再結晶溫度，使得鎢電極的變形抗力增大，導致燒結工藝不易於控制。這也是，多元複合稀土鎢電極加工成品率低，生產成本高的原因之一。

未來的研究應該朝著提高多元複合稀土鎢電極製備技術的方向發展，提高成品率和加工率，降低生產成本，使其應用更加廣泛。

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鎢銅觸頭又被稱為鎢銅電觸頭或鎢銅觸點，其是由鎢和銅兩種既不互相固溶又不形成金屬間化合物的兩相假合金。也正因為此，它不但具有鎢高硬度、高強度、高熔點、低熱膨脹係數以及優良的耐磨耐蝕性，還保持了銅優異的導電導熱性能以及良好的可塑性，在一些高壓開關、斷路器、儀錶元器件等方面起著重要作用。目前來說，製備鎢銅觸頭的主要採用的是粉末冶金技術（Powder Metallurgy，PM），而相應所採用對其各項性能檢測的方法，如密度檢測、硬度檢測、抗壓或抗彎強度檢測、顯微組織結構等，都會對鎢銅產品的完整性產生一定的破壞，導致其工作失效。並且這些測試的手段對於大批量的產品也只能做到一定比例的抽檢，難以具備一定的代表性。若有因漏檢而出現的不合格鎢銅觸頭被運用在實際生產中就很可能埋下安全隱患，不管是對生產還是對人身安全都是極為不利的。

因此，相關研究人員利用無損檢測技術來測定和評價鎢銅相關產品的力學性能。超聲波無損檢測也被稱為超聲波探傷，其是利用超聲能透入金屬材料的深處，並由一截面進入另一截面時，在介面邊緣發生反射的特點來檢查零件缺陷的一種方法，當超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內部，遇到缺陷與零件底面時就分別發生反射波，在螢光屏上形成脈衝波形，根據這些脈衝波形來判斷缺陷位置和大小。超聲波無損檢測相比於其他檢測手段有著許多優點，如超聲波的穿透能力強，傳輸損失小，探測深度可達幾米；靈敏度很高，能夠發現與直徑0.1-1mm的空氣系反射能力相當的反射體；定位準確、對形狀以及大小的呈現也較為精確；操作方便，且適用於絕大多數的材料；整個檢測過程不會造成環境污染，對人體也完全無損害。

接下來我們主要介紹超聲無損檢測利用脈衝反射原理對粉末冶金製品中的孔隙缺陷如何進行測量，再通過對斷口形貌以及金相觀察來進一步分析檢測結果和粉末冶金製品缺陷以及相關性能間的關係。通常採用的超聲檢測儀及配套直探頭可根據缺陷波的位置確定缺陷的埋藏深度，根據缺陷波的幅度可估算出缺陷當量的大小。採用NaCl作為造孔劑與鎢粉和銅粉混合，通過粉末冶金的方法制得具有不同孔隙率的鎢銅觸頭。通過金相組織照片可以看出，隨著造孔劑量的增多，孔隙所占的體積也成比例增加，孔隙率較低則組織相對緻密，孔隙率較高則組織相對疏鬆。再依據不同孔隙率所產生的缺陷波的波峰強度和波的寬度不同進行分析。孔隙較為細小均勻，數量較少的試樣，孔隙尺寸小於超聲波的波長，不能形成散射，此時雜波信號只受基體材料本身的影響，這時超聲波的散射較弱，波形較為平滑；而反過來，孔隙粗大、孔隙率較高會形成強烈的散射信號，波形也會顯得尖銳。另外，隨著開孔率的增加，缺陷波的峰值也會明顯減小。這是由於開孔率的增加對超聲波的吸收作用也隨之增強，聲波遇到缺陷所反射回來的聲波強度必然減小，峰值也隨之減小。試樣的聲速和開孔率及硬度之間還存在一定的對應關係。隨著聲速減小，開孔率增大，密度減小，硬度降低。這是由於孔隙的增加對超聲波吸收作用增強，從而聲速下降。而孔隙的增加還會影響材料的強塑性。但是不同材料的彈性模量是不同的，需要分別繪製關係曲線。總的來說，超聲波無損檢測散射波的波形能夠在一定程度上反映鎢銅觸頭以及其他粉末冶金製品中孔隙的數量和狀態。散射波較為平滑，無明顯起伏時，說明材料的孔隙度較小，有可能小於超聲波波長；散射波信號雜亂且有明顯起伏時，說明材料的孔隙缺陷較多。此外，超聲無損檢測中的聲速和材料中的孔隙率存在一定的線性關係。聲速的減小代表了材料孔隙的增大，與此同時也能客觀反映出材料的其他綜合性能。

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