稀土在鎢電極中的作用

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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