鎢合金壓艙配重塊Ⅰ
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- 發佈於：2015-12-18, 週五 15:45
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對於很多船舶來說，在海面出行時經常面臨著諸多不可抗力的自然因素，如何保證船只平穩安全地行進是每個航行者必須註重的問題。特別是貨船，當壹艘滿載貨物的貨船到達目的港卸完貨後船體變輕，此時若輕易駛離港口將增加船體傾翻的風險。因此，每艘船都專門配備有壓載艙，專門用以存放壓艙物的地方。適量的壓艙物可以保證船舶的螺旋槳吃水充分，將船體震動降低到最低限度，並維持推進效率，確保船舶在航運過程中的穩定和操作安全。
除此之外，壓艙物也可使船舶在航運過程中受到的剪切力和傾斜的時間保持在安全的範圍內。壓艙物通常是沙子、石頭或者海水，但是註入海水來壓艙的話很容易造成外來生物的入侵，這種例子屢見不鮮。隨著國際貿易和經濟全球化的發展，大約80%的貨物經船舶運輸，而全球每年約100億噸壓艙水隨船只異地口岸排放。我國沿海邊發生的赤潮即是由於壓艙水帶來的外來生物引起的。
如何保證船只安全地航行同時又不會對海域環境造成汙染，壓艙材料的選擇至關重要。隨著各種金屬材料不斷被發掘和利用，高比重鎢合金這種新型材料由於體積小密度大等優勢成為了當下最流行的壓艙材料。
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鎢合金高爾夫配重
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- 發佈於：2015-12-18, 週五 15:31
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高爾夫（GOLF）球運動是以棒擊球入穴的戶外球類運動之壹，據傳最早起源於蘇格蘭，現今成為了壹種“貴族運動”的象征。既然是以棒擊球的運動，那麽高爾夫球棒在該運動中必然發揮著重要的作用，也是高爾夫球運動中的基礎裝備。如何在運動中取得好的表現，球桿的性能起著關鍵性的作用，壹位好的高爾夫球手，當然都希望有壹套好的高爾夫球桿。這也使得許多高爾夫球桿生產商在球桿的性能上不斷地去探索和創新。
高爾夫球桿是由三部分組成的，即球頭、桿身和握把。球頭壹般是由金屬制成的，現較多采用的都是鎢合金配重元件（如圖）。
高爾夫球頭的組件包括：1、高爾夫球頭體；2、底部焊接端口；3、雙比重鎢合金配重焊接口。高爾夫球頭的底部是以鎢合金制成的配重件，這使得重力和重量可以平均地分布在高爾夫球頭，而高爾夫球頭的厚度並沒有改變，由此實現低重心和更好的平衡力的目的，從而大大提高了穩定性。添加鎢合金配重件可以克服普通高爾夫球桿在使用上存在的擊球不穩定、擊球扭力過大的問題，使使用者在提高各種擊球動作的同時具有更好的穩定性發揮。高爾夫球鎢合金配重元件通常做成螺釘狀便於拆裝與更換。由於鎢合金配重是壹種高密度合金，它在重量和體積等方面比其他金屬制成的配重擁有更為顯著的優勢，再加上鎢合金這種材質安全環保，因此在高爾夫乃至其他需要安置配重件的地方都得到了廣泛的運用。
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摻雜氧化鎢薄膜光學性能2/2
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- 發佈於：2015-12-17, 週四 17:36
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採用磁控濺射的方式摻雜Ni所得到的WOx-Ni薄膜也為非晶體，Ni都是以NiO氧化物的形式存在。在磁控反應濺射工藝下，Ni的摻雜能顯著提高氧化鎢薄膜的電致變色性能。同時摻雜Ni可以大幅度降低氧化鎢薄膜缺陷，提高迴圈的穩定性，經過高達600次著的褪色迴圈之後，氧化鎢薄膜著色態的透過率高達70％，光學動態調節能力降低為10％，已經基本失去電致變色的能力，而通過均勻方式摻雜了4％Ni的WOx-Ni薄膜著色態的透過率變為45％，光學動態的調節能力變為35％，是純氧化鎢薄膜的3倍多。最好的摻雜Ni方式是採用均勻摻雜的方式，摻量為4~7．7％，這樣才能有效地提高WOx-Ni薄膜電致變色的性能。
採用磁控濺射的方式摻雜V得到WOx-V薄膜能改善氧化鎢薄膜的電致變色性能，而且能提高氧化鎢薄膜記憶存儲的能力，均勻摻雜6％的V再放置24小時後氧化鎢薄膜的著色態透過率從原始的25．5％下降為38．5％，並且氧化鎢薄膜的透過率下降了50％達到75％。
從一般情況來說，摻雜不同的物質，會使對著色態氧化鎢薄膜的透過率造成很大的影響，通過實驗資料得出：，摻雜Ti、N、V這三種元素時，只有Ti會出現降低薄膜光學性能的狀況，而摻雜N、V這兩種元素時能從不同程度上提高薄膜的光學性能，單從提高光學性能來說V的效果是最為顯著。但不論使用哪種摻雜物來提高氧化鎢薄膜的性能，都必須遵守一條規則：摻雜量並不是越多越好，而是存在一個最佳值。
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摻雜氧化鎢薄膜光學性能1/2
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- 發佈於：2015-12-17, 週四 17:34
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氧化鎢是一種常見的電致變色材料，也最早被製成電致變色器件產品，如今已經被廣泛應用於生活中的各種領域。本文主要介紹摻雜Ti、Ni、V這三種元素對氧化鎢薄膜光學性能的影響。氧化鎢薄膜採用濺射鍍膜法製備而成的，在WOx、WO-Ti、WOx-Ni及WOx-V薄膜的沉積過程中，持續通入氧氣與氬氣混合氣體，以金屬鎢為靶材，採用直流電源濺射製備，而其他三種元素的摻雜則是通過射頻電源濺射各自的金屬靶材來實現的。由於採用濺射鍍膜法不同于傳統的摻雜工藝，無法精確地計算出摻雜量，只能採用相對摻雜量來比較摻雜量對電致變色性能的影響。相對摻雜量就是通過將直流電源與射頻電源的功率調整到相同的情況下，根據濺射時間的長短來確定相對摻雜量的多少。
採用的方式摻雜Ti得到的WO-Ti薄膜仍為非晶體，Ti大多數都是以Ti2+的形式存在。Ti的摻雜能提高氧化鎢薄膜一倍以上的迴圈使用壽命以及縮短薄膜的褪色時間。磁控反應濺射工藝進行摻雜時，例如：濺射功率、氧含量等這些工藝參數對薄膜性能影響比較大。雖然採用前期摻雜的摻雜方式更能有效地增加薄膜的回應速率，但均勻摻雜更有利於迴圈使用壽命以及光學性能，如果以提高迴圈使用壽命為主，摻雜量應在4-8%，而要提高光學性能摻雜量應在14%左右。
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三氧化鎢電致變色器件結構3/3
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- 發佈於：2015-12-17, 週四 17:32
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3.離子導體層(IronConductingLayer)又稱電解質。也類似於一個能來回傳輸的通道，能使離子來回傳輸於電致變色層和離子存貯層之間。器件電致變色的速度與離子的遷移速度是成正比的，所以電解質的離子導電能力能直接影響到電致變色的速率。作為離子導體層的材料必須具備以下幾點條件：（1）必須是離子良好導體與電子的絕緣體，這樣才能保證將離子以最快的速度在電致變色層和離子存貯層之間傳輸；（2）在室溫下（或者說工作環境下）要有高的離子電導率和高的電子電阻率；（3）器件在透射模式下工作時，電解質必須是透明；（4）與電致變色層和離子存貯層材料相容、無腐蝕性（5）對固體電解質而言，還要容易製成薄膜。電致變色過程之所以注入的離子是為了補償注入的電子，滿足電中性以達到電流連續性效果。理論上滿足上述條件的離子品種可選範圍很廣，但實際產品中被應用的只有H+、Li+、OH-及F-這四種離子，其主要原因為大多數離子在電致變色層中難以遷移。在三氧化鎢薄膜中具有較高的遷移率的離子為Li+，具有抗氧化、記憶效應好以及變色效應受溫度影響小的特點。因此，Li離子電解質受到人們極大的關注，尤其是Li離子固態電解質。
4.離子存貯層(Ion-storage layer)又稱為對電極層。主要作用為存貯與提供電致變色過程中所需要的離子，使器件電致變色過程中保持電中性，當電致變色層被注入離子時，它提供離子到離子導體層；當電致變色層被抽出離子時，它將離子存貯起來；始終保持離子導體層的電中性。對離子存貯層要求為：（1）具有較高的存儲及釋放離子能力；（2）具有混合傳導而不只是離子傳導；（3）應具有和電致變色層一樣可逆的氧化還原能力，為了防止反電極時對電致變色器件光學性質與迴圈壽命造成影響；（4），在電致變色過程中，應為透明或與電致變色層同步發生致色或保持弱致色。
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三氧化鎢電致變色器件結構2/3
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- 發佈於：2015-12-17, 週四 17:29
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1.透明導電層(TransparentConductingLayer)。從圖中就可以看出透明導電層有兩層，並且分別與電場的正負相連，這層的主要作用就相當於一根導線將電場與器件相連，起著傳導電子進出電致變色層的作用。整個電致變色器件的顏色變換速度大部分都是由透明層的電導特性決定，特別是在大面積的電致變色玻璃上，透明導電層的電阻值對器件反應速率影響更大，為了不影響玻璃的變色速率，一般會要求其電阻要小於20Ω/cm2（厚度為0.6-1um）。而且該層不能影響到電致變色器件對光譜的選擇，在350~200nm內是透明的，當器件進行顏色轉換時該層的透明度至少要達到85%，同時要有穩定的電極化學性。
目前用的比較多的透明電導材料為ITO膜，ITO膜不但具有接近90%的可見光透過率與很高的紅外光反射率，而且具有電阻值、耐磨與穩定的化學特性，在許多領域中已經被廣泛應用，如液晶顯示器、防靜電、反輻射、太陽能面板等。
2.電致變色層(ElectrochromicLayer)。電致變色層是整個電致變色器件最核心的地方，擔負著變色的任務。在電場的作用下電子和小離子往電致變色層移動，注入到電致變色層中，電致變色層中的三氧化鎢薄膜分別於對應的電子與離子發生化學或者物理反應（由三氧化鎢的電致變色機理存在爭議），使得三氧化鎢薄膜顏色產生變化。當電場反轉時，電子與離子與三氧化鎢薄膜發生逆向化學或者物理變化，而且在電場的作用下被抽出，三氧化鎢薄膜被漂洗乾淨，變為透明。
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三氧化鎢電致變色器件結構1/3
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- 發佈於：2015-12-17, 週四 17:26
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電致變色材料，即通過給材料添加電場，使材料發生顏色的變化。電致變色機理較為複雜，三氧化鎢（WO3）是最早被發現的電致變色材料，並且也是最早被製成電致變色器件，但其變色原理卻一直成為爭議。研究者們通過對其變色性能進行研究，建立了好幾種模型來解釋其變色機理，例如，色心模型、價間電荷遷移模型、極化模型、自由載流子模型等，但是這些模型誰也說服不誰，誰也無法全面地去解釋三氧化鎢的電致變色機理。
儘管三氧化鎢的電致變色機理任然沒有一種較為全面、能讓所有研究者認可的說法或者模型來解釋其機理，但是研究者早已經掌握了如何去應用三氧化鎢的電致變色性能，而且已經有三氧化鎢電致變色器件問世，並被應用於生活中的很多領域。
三氧化鎢電致變色器件的結構。電致變色器件發展到現在出現過很多種不同的結構，雖然這些結構都能實現電致變色功能，但就目前而言能被研究者普遍接受，同時也是最典型的器件結構為三明治型的五層結構。如圖為三明治型的五層結構的三氧化鎢電致變色器件，上下兩層為覆蓋層，即普通透明玻璃，中間五層從上往下依次為透明導電層-電致變色層-離子導體層-離子存貯層-透明導電層。
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仲鎢酸銨的除錫工藝
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- 發佈於：2015-12-17, 週四 17:14
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仲鎢酸銨的各種除錫工藝主要都是著重於將鎢酸鈉溶液的錫酸根(SnO32-)中去除。這是由於當前我國所用鎢精礦的特點決定的：礦石中雜質錫的賦存狀態以SnO2為主，經堿分解所得的鎢精礦堿浸液中錫主要以錫酸根形態存在：
SnO2+2OH-—SnO32-+H2O。
目前，在我國鎢冶煉採用優質鎢精礦的情況下，由於礦石中雜質錫的含量不高(0.1%～0.4%)，形態單一，以SnO2為主，因此，所得浸出液中雜質錫的含量不會太高，在鎢冶煉工藝中採用以上各除錫工藝，都能生產出高質量的產品APT。當然，各除錫工藝也有一定的負面影響，主要是除錫率與鎢損率無法很好的平衡，儘管有的工藝鎢損較低，但同時除錫率也一樣不高。此外，各工藝還存有工藝複雜等缺點，由於引入了除錫工藝，對鎢冶煉工藝的生產週期、生產成本、工藝路線複雜程度等方面造成了較大的影響。
同時，值得指出的是，隨著我國優質鎢精礦的日益匱乏，可供開採的礦石資源中錫等雜質的含量越來越高、形態越來越複雜，鎢精礦中錫的賦存狀態有時不再以SnO2為主，而是以SnO2和硫化狀態的錫(黝錫礦Cu2FeSnS4；硫化錫SnS2等)共存。堿浸時，由反應式：
3SnS2+6OH-—2SnS32-+Sn(OH)62-，
由此得出，硫代錫酸根離子(SnS32-)在鎢酸鈉溶液中錫酸根含量升高的同時會出現。在目前的生產中，引起產品APT雜質錫超標的主要是硫代錫酸根離子。因此，除錫工藝的發展方向應著重研究去除硫代錫酸根離子，同時要兼顧精短的鎢冶煉工藝和保證鎢的回收率。國內對此研究的甚少，國外對此也未見相關報導。有學者對此進行過系統的研究，研究了溶液中硫代錫酸根的存在比例與溶液pH值的關係、硫代錫酸根的去除方法等，但都只處於摸索階段，還希望有更多的冶金工作者加人到此研究行列中來。
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提高鎢銅電極耐電弧燒蝕性能
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- 發佈於：2015-12-17, 週四 16:49
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鎢銅材料是由鎢和銅的組合成的複合材料，其具有較高的硬度和密度，又具有良好的導電導熱能力、耐電弧燒蝕能力以及抗熔焊性是一些電極材料和觸頭材料的最佳選擇之一，在一些電火花EDM，電化學加工ECM，斷路器、真空觸頭以及高壓開關中都有著廣泛的應用前景。通常來說，鎢銅材料的性能決定於鎢和銅兩種元素的配比。
鎢本身具有高密度、高硬度、高強度、化學穩定性好的特點，若鎢銅電極材料中鎢含量增加，那麼鎢銅電極材料的硬度也會得到顯著的提升，尤其是高溫拉伸強度，這可以表現在鎢銅電極材料的損耗率降低，加工的穩定性提高。但是另一方面，由於鎢比重的提高，使得Cu含量相應下降，則銅本身所具備的優良的電導率和熱導率性能得不到充分體現，使得鎢銅電極材料電導率和熱導率都有所下降。反之，鎢銅電極材料中的鎢含量越低，即銅含量升高，則材料相應的可塑性、導電導熱能力、發汗冷卻效果以及抗熱震性能都會得到相應的升高。
此外，鎢和銅兩者熔點相差極大（W-3410℃，Cu-1084.5℃），兩者屬於完全不互溶體系，只有在高溫下才能互相浸潤，這也就使得其不適合一般的熔鑄法製造工藝，而需要採用粉末冶金（Powder Metallurgy，PM）的方法加銅液的熔滲的方法（在高於銅熔點的溫度下，將液態銅熔滲製備好的鎢骨架中，將孔隙填滿。）。近幾年來，有越來越多的鎢銅電極製備工藝不斷地出現，根據不同電極的側重點不同（如截流水平、耐電蝕以及抗熔焊能力等），通過工藝改進等方法，提高其其中的某項性能，使鎢銅電極材料得到更好的應用。本文主要研究的兩種工藝為：其一，對納米結構鎢銅合金製備工藝的研究，主要通過改善鎢骨架中滲銅的孔隙度，使其微粒盡可能納米化；其二，在傳統粉末冶金（PM）的基礎上，通過在鎢骨架中添加一定量的稀土元素或稀土氧化物顆粒，在進行熔滲銅的方法。兩種方法都存在著一定的優勢以及一些不足之處。
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鎢合金屏蔽材料在γ射線中的應用Ⅱ
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- 發佈於：2015-12-17, 週四 15:05
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從研究的草圖中可以看出，放射源通過鎢合金準直器形成窄束γ射線，在穿過吸收介質時，由於兩者的相互作用，其強度就會減弱，該現象稱為γ射線的吸收。伽馬射線的能力和吸收介質的密度等因素有關即密度越大、單位體積中原子、電子數越多，伽馬射線照射量率衰減得就愈快。
眾所周知，鎢是所有金屬中熔點最高、密度最大（相當於鋼的兩倍）的材料。因此鎢合金作為γ射線的屏蔽材料是最適宜的。早先的大型屏蔽構件使用較廣的壹般是鉛合金。但是鉛作為輻照防護構件存在著許多弊端，比如熔點低，硬度差，容易產生二次軔致輻射等等。此外鉛本身是重金屬汙染源，在使用過程中容易造成重金屬中毒。而鎢合金作為新型屏蔽材料有許多鉛合金所不具備的優勢：1、無二次韌致輻射；2、硬度大；3、同樣的厚度下屏蔽效果高於鉛；4、良好的抗輻射損傷和耐腐蝕性能。
由於鎢合金以其高密度、極強的防γ射線能力，高強度，無毒環保等優勢，且在較小厚度，較小的環境下較大程度的減少光子劑量率，因此成為射線屏蔽材料研究和發展的新方向。
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