如何檢測鎢坩堝內部缺陷?

鎢坩堝

由於鎢坩堝的製備工藝的成熟程度不同,製備出的鎢坩堝成品有時候會存在一些潛在問題卻難以發現。鎢坩堝主要是直接用鎢粉模壓成型,需要很大的壓力,在壓制過程中,鎢坩堝內部應力增大會使產品出現裂紋。因此,在製備鎢坩堝後應該對鎢坩堝內部進行仔細的檢查,下文將簡要介紹檢測鎢坩堝內部缺陷的方法。

檢測鎢坩堝內部缺陷主要利用相控陣超聲檢測設備,將鎢坩堝分為三部分並且選擇最佳的相控陣配置進行超聲檢測。此方法的耗時較短,只要10分鐘,且操作不繁瑣,具有較高的效果,能適用於大規模生產鎢坩堝的需要。

由於鎢坩堝壁比較薄且面積較大,因此對鎢坩堝壁的檢測採用雙晶探頭對其進行相控陣超聲檢測。鎢坩堝底的結構比較簡單,表面平整,可以用相控陣超聲檢測縱波的高頻直探頭進行檢測。鎢坩堝壁與鎢坩堝底的連接處結構複雜,變形面比較大,採用高靈敏度的靈敏試塊對其進行檢測,能檢測最小0.2mm當量孔。

因為鎢坩堝生產工藝的特殊性,導致鎢坩堝的成品品質不穩定,內部容易出現裂紋,孔洞等缺陷。如果沒有及時發現鎢坩堝的內部缺陷,會導致鎢坩堝在使用過程中進一步發生更嚴重的裂紋,從而引起鎢坩堝炸裂,造成嚴重事故。

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什麼是鎢合金鉚釘頂棒?

眾所周知鎢合金有著很高的密度和良好的機加工性能,它早在20世紀30年代就已經被成功地研製出來並應用於核輻射遮罩,即核研究領域。除了早期就被製作成核遮罩件應用於核領域,它還在諸多領域大有作為,如高能物理研究領域,工業領域等。鎢合金的超強輻射遮罩效能是人們所知悉的,它在核輻射遮罩和配重方面的貢獻也無法否認。通常情況下鎢合金可以被製作成各種各樣形狀、規格的配重件、遮罩件、鎢飛鏢、鎢鍍金產品等以適應不同的需求。當然,還有各種形狀、規格的鎢合金鉚釘頂棒。所以,什麼是鎢合金鉚釘頂棒呢?
 
鎢合金鉚釘頂棒,也可被稱之為高比重鎢合金鉚釘頂棒或者簡稱為鎢鉚釘頂棒,它是一種以鎢合金為原料製造而成的連接工具。正如它名字一樣,是鉚釘的頂棒,也就是說,是鉚釘專用的工具。它通常是作為鉚釘與其他物體鉚接時的底座,目的在於減少鉚釘錘擊過程中產生的的後坐力,說白了就是避免鉚接時產生的巨大錘擊力損壞物體,或者導致鉚接不緊密。每個鎢合金鉚釘頂棒的表面和尖銳的邊角都需要拋光和磨圓,因為拋光磨圓後的鎢合金鉚釘頂棒才能很好地防止劃傷和損壞鉚接物體的表面。由於鉚釘在飛機製造業的大量使用,這也使得鎢合金鉚釘頂棒在飛機製造業上有著很大的需求量。
 
鎢合金鉚釘頂棒
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硬質合金鍍銅工藝

從理論上說,在硬質合金刀具表面通過CVD和PVD的方法沉積一層金剛石薄膜,可以顯著改善刀具的各項性能。而其中最常見的問題就是塗層與硬質合金基體間的結合能力以及熱學性能的匹配。因此,研究人員發現在塗層薄膜與硬質合金基體間施加一層過渡層能夠顯著改善膜基性能。即在硬質合金刀具基體上電鍍一層金屬,這種將電沉積層作為過渡層的工藝是一種新的嘗試,硬質合金鍍銅工藝就是其中之一。銅對金剛石刀具具有良好的浸潤性,在沉積CVD金剛石的過程中,鍍銅層所受溫度的影響相對較小,是一種較為理想的過渡層材料。

在硬質合金上電鍍銅的基本流程是:工件製備→預處理→清洗→預鍍→電鍍→清洗。由於大部分的硬質合金產品是由WC、TiC等金屬碳化物和粘結劑Co組成並採用粉末冶金的方法製備的,因此顆粒間存在一定的孔隙缺陷,而相應的預處理工藝對硬質合金的鍍層就有著極為重要的影響。為了去除硬質合金表面的氧化層,通常會選擇酸洗的方法,而這樣一來就會使得表面少量的Co脫落,增加了表面的孔隙。而相應的失去Co粘結作用而外露的碳化物也就更容易脫落,從而使得鍍層的結合性能顯著降低。此外,在硬質合金內部通常會含有一定的油脂且不易清洗,在電沉積預處理和電沉積過程中容易滲入電鍍液,從而造成鍍層泛點,由內向外腐蝕,最終使得鍍層脫落。相比於在其他材料上鍍銅,硬質合金預處理工藝中對於除油的要求更高。常用的方法有電解除油、高溫除油以及有機溶劑除油等,對於硬質合金來說通常採用高溫除油的方法。除油後還需進行拋光處理,去除表面的氧化層再用離子水超聲波清洗。

預鍍時採用氰化鍍銅,而電鍍銅時通常採用硫酸鹽作為電鍍液,溫度控制在20℃左右,空氣攪拌,陽極為紫銅(純銅),電鍍時間約為5-10min。電鍍後從外觀、顯微硬度、結合強度等幾個方面對鍍層的性能進行綜合評定。從外觀上鍍銅層表面較為平整,呈紫紅色,表面粗糙度小於0.3μm。對比未進行預處理和預處理中未進行高溫除油的鍍層,其鍍層更為平滑、緻密度更好且無起皮、開裂與脫落的現象。而硬質合金鍍銅層的顯微硬度可達到216-219HV。結合強度的測驗方法可分為兩種,其一是加熱法,即將鍍件置入加熱爐加熱至300℃,保溫1h,迅速取出並放入室溫下的水中,觀察鍍層是否有起皮與脫落的現象;其二為劃線法,用刃口為呈30°的硬質合金劃刀再度層上劃一邊長為1mm並深達基體的方格,觀察鍍層的起皮與脫落現象。

此外,在硬質合金上電鍍銅的沉積過程是一種機械堆積過程,因為銅和硬質合金中的WC和Co間基本不存在互相滲透和溶解,是一種機械結合方式。鍍層經過氫等離子處理後,Cu與硬質合金基體內的元素在結合面處相互溶解、擴散,從而形成介面擴散層。這一擴散層的存在會使得鍍銅層與硬質合金基體的結合由機械結合向冶金結合轉變,因而鍍銅層和硬質合金基體的結合強度得到了顯著的提升。

硬質合金可轉位刀片

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房地產用鎢金塊

隨著住房制度改革不斷深化和居民收入水準的提高,住房成為新的消費熱點。房價高漲的背後是人們精打細算的購房理念,好的樓盤,好的地段自然會吸引更多的購房者,而一份好的有噱頭的活動禮品也會吸引更多人的前來,從而擴大房地產公司以及樓盤的知名度。房地產開發商為吸引潛在客戶,進行樓盤宣傳,同時回饋合作夥伴,通常會舉辦一些活動,比如贈送創意酒瓶傘,帶有簽名的卡片,鮮花等,每一份禮品無不體現著用心與關愛。
 
其中房地產用鎢金塊以其較高性價比,美觀大方又不失貴族氣息居於房地產紀念及商用禮品的首位。鎢金塊,顧名思義就是以鎢合金為原料製造而成的。由於其良好的可加工和可雕刻性,鎢金塊不僅可以根據不同的房地產商的品牌及樓盤名進行雕刻以作紀念,同時,還可以根據客戶的不同身份,進行表面雕刻圖案的設計。它外觀、手感形似黃金,卻比黃金價格要便宜得多。此外,它的耐腐蝕性、耐磨損性也優於黃金。其還可避免昂貴的黃金因丟失、損壞、偷盜等問題造成的巨大經濟損失。此類的房地產用鎢金塊其單重可以從1克到10千克。一般來講,像10千克這樣較大的鎢金塊同時也可以作為房屋奠基禮時作為展示使用。
 
房地產用鎢金塊
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情人節用鎢金項鏈

愛情是最美的人間四月天,是夏日的驕陽曬紅的臉龐,是瑟瑟的秋風溫暖地拂過臉頰的感覺,是矢志不渝的信念,是互相包容互相理解的可貴。而鎢金則是愛情最經久不朽的見證。用鎢金來銘記浪漫唯美的愛情,是有情人在漫漫人生路中給予對方的一份鄭重的承諾,也是對兩人之間如膠似漆的感情給予的一個最好的詮釋。情人節也是有情人之間最特別的節日,通常情況下雙方都會互贈禮品,以表愛意。
 
鎢金項鏈就是用鎢合金材料製成,佩戴在脖子上的裝飾品。它可以是鎢合金最原始所具備的清亮而有質感的金屬色,也可以是鍍黃金、鍍玫瑰金、鍍銀等其他稀有金屬後所賦予的時尚而又鮮亮的美觀。鎢金項鏈具有很強的耐腐蝕和耐磨損性,因而不被汗水腐蝕;其外表光滑,佩戴時也不會對脖子產生摩擦而傷害到皮膚。更重要的是鎢金項鏈無毒環保,長期佩戴不會對人體造成任何損害,且價格遠遠低於黃金項鏈。但鎢金項鏈的美觀性與黃金項鏈無異,由此可見,鎢金項鏈比黃金項鏈具有更高的性價比,也是作為情人節禮品贈送給自己愛人的最佳選擇,鎢金項鏈可根據客戶的具體需求進行專門的定制。
情人節用鎢金項鏈
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鎢酸作催化劑的化學法合成酒石酸

化學合成法是利用不飽和碳氫化合物反應、加成反應,再水解而合成酒石酸。按合成反應特點又可以分為幾種:
用氧化劑在水溶液中氧化不飽和碳氫化合物;
使丁烯二酸成為α、β-氯化醇酸再進一步水解;
在有機酸或紫外光作用下用H2O2完成丁烯二酸的雙烴基加成;
在催化劑存在的有機介質或水介質中加H2O2完成丁烯二酸的氧化反應,再水解得酒石酸。
 
隨著有機化工的發展,用易得的碳氫化合物合成酒石酸已成為酒石酸及其衍生物生產廠家採用的主要生產途徑。以下對化學合成法做簡單介紹:
 
使丁烯二酸成為α、β-氯化醇酸再進一步水解,由於鹵代醇酸的水解產物不是唯一,兩個羥基可能是順式或反式,水解產率也不高。因此這種方法研究酒石酸的製備未得到重視。
在催化劑存在下,用無機鹽氧化相應碳氫化合物制酒石酸。常用氧化劑有高錳酸鉀、氯酸鹽等;底物可以是馬來酸、富馬酸(反式丁烯二酸)、糠醛或糠酸、乙二醛等。
 
在紫外光照射下,馬來酸(順丁烯二酸)被H2O2加成得內消旋酒石酸。早在1937年,就有研究將馬來酸溶於H2O2水溶液中,經一定強度的紫外光照射一定時間後,加入CaCl2溶液析出內消旋酒石酸鈣,經硫酸處理後得內消旋酒石酸。過氧化氫有中等強度的氧化性,其還原產物是水,反應體系中過量的過氧化氫也可通過加熱分解除去,因此,反應產物易分離和純化,環境污染小。
 
順丁二烯酸酐與過氧化氫在鎢酸作用下反應,生成環氧丁二酸,然後經水解,得酒石酸或酒石酸鹽,在經冷卻、結晶、分離、乾燥得產品。

鎢酸
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鎢合金β放射源遮罩件

鎢合金β放射源遮罩件鎢合金β放射源遮罩件具備較高的輻射遮罩性能,可用於遮罩製備或使用β放射源時所產生的輻射。β放射源簡稱β源,是一種以發射β粒子為主要特徵的放射源,其中發射正電子的β放射源稱為正子源。β放射源可用於測量材料的密度、厚度以及用於臨床體表的治療。其可通過放射性核素製備得到,適於製備β放射源的放射性核素有T、14C、22Na、58Co、63Ni、85Kr、32p、90Sr、90y和147pm等,當放射性核素髮生β衰變時,原子核通過發射電子和中微子轉變為另一種核,釋放出大量的β粒子。β粒子具有電離作用,可對人體產生輻射。

相比於α射線,β射線具有更強的穿透力。一些β射線能夠穿透皮膚,引起人體的放射性損傷。一旦β射線進入體內,還能造成細胞化學平衡的改變,而其中某些改變可能會引起癌變。β射線也能損傷體內細胞中的遺傳物質DNA,從而影響到下一代,導致新生一代出現畸形、先天白血病等症狀。當β射線輻射的劑量達到很高時,其產生的危害更大,能在幾小時或幾天內引起人體病變或導致死亡。因此,使用鎢合金β放射源遮罩件對β放射源所產生的β射線進行遮罩,可有效避免使用和製備β放射源的人員受到輻射損傷,降低輻射對人體的危害。

鎢合金β放射源遮罩件採用鎢合金材料製作而成,具備較高的輻射遮罩效益,能夠很好地遮罩和吸收製備或使用β放射源時所產生的輻射。鎢合金是以鎢為基礎加入其它元素組成的合金,具有高熔點、高溫強度、高抗蠕變性以及良好的導熱、導電性能,廣泛應用於各種行業領域。由於其高密度,其還具備良好的輻射遮罩效益,是一種理想的遮罩件材料。此外,與傳統的遮罩件材料如鉛相比,鎢合金更輕更薄。在同品質的情況下,鎢合金的體積僅為鉛的1/3,遮罩性能卻沒有絲毫減弱。因此,鎢合金β放射源遮罩件是最佳選擇。

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負載型WO3基氧化脫硫催化劑

三氧化鎢脫硫催化劑氧化脫硫過程主要包括兩個步驟:首先將油品中的有機含硫化合物氧化成極性較大的碸類物質;然後通過吸附、萃取和蒸餾等方法將氧化後的碸類物質從油品中分離出來,實現脫硫的目的。其中,轉化為碸類物質是關鍵步驟。
 
碸是以有磺醯基並通常借助硫與兩個碳原子連結(如與兩個烴基或一個簡單的二價基)為特徵的一類有機化合物,一般是結晶狀穩定化合物,可由有機硫化物的氧化或其他方法制得。
 
負載型WO3基氧化脫硫催化劑是在溫和條件下催化有機過氧化物和芳香雜環含硫化合物的氧化反應,實現深度脫硫。其製備方案是在氫氣氣氛或惰性氣體氣氛下,採用等離子體處理負載型三氧化鎢基催化劑。
 
製備實施方案如下:
1.用等體積浸潰法製備負載型WO3/SiO2催化劑:稱取0.852g的偏鎢酸銨溶於9ml去離子水中配成溶液,並逐滴加到3g白炭黑中,攪拌均勻;
2.室溫靜置12h,然後在120°C下乾燥4h;
3.以2V/min的速率將溫度上升至500°C,焙燒5小時,制得二氧化矽負載的三氧化鎢催化劑,其中三氧化鎢的擔載量為品質分數20% (以催化劑總品質計);
4.在Ar氣氣氛下,用等離子體處理WO3/SiO2催化劑;
在介質阻擋放電等離子體反應器中填裝入2mL的催化劑,常壓下控制Ar氣流量為100mL/min,等離子體放電頻率約10kHz,輸入50伏的電壓,輸入功率約為15瓦,處理30min後,制得負載型WO3基氧化脫硫催化劑。
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WO3用於超深度氧化脫硫催化劑

脫硫催化劑油品中存在的含硫化合物不但會使得煉油工藝和汽車淨化系統中的催化劑產生不可逆中毒,而且經燃燒後產生的Sox進入空氣會造成酸雨等嚴重的環境問題;另外,新型燃料電池的應用也要求超低甚至零硫含量,對此,含硫化合物的脫除受到越來越高的關注。
 
加氫脫硫技術(HDS技術)是目前工業上普遍使用的石油脫硫技術,其原理是通過加氫將有機硫化物轉化為硫化氫排出,從而達到脫硫的目的。HDS對大部分含硫化合物均有較好的脫除效果,但存在投資大、成本高、降低油品品質及其對噻吩類硫化物脫除困難等諸多問題。故而,一種新型的具有溫和的操作條件、低成本低投入以及對噻吩類硫化物有效脫除等優勢的氧化脫硫技術(ODS技術)日益引起人們重視。
 
該種超深度氧化脫硫催化劑的運算式為:[HqSexMyOz],其中,M代表W、Mo、Ti、V、Ru。三氧化鎢由於其具有的獨特性能,常在石油化工業中作為催化劑,故可以作為製備該種催化劑的原材料。
 
其應用於超低硫油品的製備,其步驟為:
1.將油品、用量為油品質量0. 02 %〜0. 2 %的% [HqSexMyOz]、用量為硫含量1〜20倍 (摩爾比)的氧化劑和一定量溶劑加入到反應器中,於20°C〜80°C、常壓條件下,攪拌反應 I0min左右,停止攪拌;
2.以分離方法分別回收油品、催化劑和溶劑,並通過一定後處理手段,將氧化產物除去,獲得超低硫油品。
 
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藍寶石晶體生長用鎢坩堝

藍寶石是一種由人工合成晶體中較為重要的材料品種。得益於良好的光學透過性,熱傳導性和優良的機械性能,藍寶石主要應用於耐磨元件,視窗材料以及電子器件領域。隨著科學技術的快速發展,藍寶石的需求量逐年遞增,作為藍寶石晶體生長中必不可少的重要材料,鎢坩堝的品質好壞,直接決定藍寶石晶體生長的結果。

藍寶石晶體生長工藝主要包括焰熔法,提拉法,熱交換法,泡生法,導模法,坩堝下降法,垂直水準溫度梯度冷卻法。鎢坩堝通過這六種方法作用與藍寶石晶體生長。

提拉法是先將事先準備好的多晶材料放在鎢坩堝中,加熱到2050℃以上,原料就會熔化為熔體,鎢坩鍋上方的提拉杆的下麵裝有籽晶。通過對提拉杆的降低使籽晶插入熔體,在溫度適宜的情況下,籽晶處於固定狀態的時候以一定的速率向上提拉。熱交換法是將籽晶放在鎢坩堝的底部,通過控制鎢坩堝底部的氦氣流量保證籽晶保持低溫狀態,待鎢坩堝中的原料全部被熔化後,加大氦氣流量,從而使固液介面向上移動。

坩堝下降法是將籽晶放在鎢坩堝底部,待原料全部熔化後將籽晶與熔體進行熔接,然後通過對鎢坩堝的高溫區向低溫區的移動來獲得溫度梯度,使固液介面向上移動完成晶體生長。

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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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