钨电极和TIG焊保护气体

钨电极具有高熔点、高沸点、高强度、小热导率和小高温挥发性等特点,因此常作为不熔化电极应用于钨极氩弧焊(TIG焊)中。纯钨电极的电子发射性能较差,通过掺杂稀土金属改良得到的稀土电极具有良好的电子发射性能,且引弧容易,使用寿命长。

在焊接时,保护气体不仅是焊接区域的保护介质,也是产生电弧的气体介质。因此保护气体的物理特性和化学特性不仅会影响到保护效果,也会对电弧的引燃、焊接过程的稳定以及焊缝的成型和质量带来一定的影响。

用于氩弧焊的保护气体主要有三种,包括氩气、氦气和混合气体。其中使用最广泛的是氩气。氩气是一种惰性气体,不会和金属发生化学反应,也不溶于金属中。另外,氩气的密度大于空气,而比热容和热导率比空气小,能较好的保护熔化的金属不受空气中的氧、氮、氢等有害元素和水分影响。这些特性都使得氩气在焊接过程中表现出良好性能,不仅能起好保护作用,同时能够稳定起弧。

氦气也属于惰性气体,它的冷却效果好,因此电弧能量密度大,弧柱细小而集中,同时焊缝具有良好的熔透率。但是氦气的电离电位高、热导率大,因此在焊接时引弧较为困难,能量损耗较大。一般情况下,多用于核反应堆的冷却棒。大厚度铝合金的焊接。

混合气体是两种惰性气体按一定比例的混合,其中主要包括氩气-氢气混合气体和氩气-氦气混合气体两种。在焊接过程中,混合气体有利于提高电弧热功率,增加焊缝的熔透性,提高生产效率。

TIG焊和钨电极

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三氧化钨SCR脱硝催化剂的重要指标——壁厚

一般SCR脱硝催化剂的运行时间是16000~24000小时,故而在其投入应用之后需要进行定期更换。催化剂的设计是一个复杂的过程,需要综合考虑多个因素,既要考虑烟气成分,又要考虑锅炉类型、SCR不知方式和所需性能等,所以,只有充分了解这些因素对系统和催化剂性能的所产生的影响,设计出的催化剂才会合理。

催化剂壁厚与节距的关系
 
催化剂的内壁厚度尺寸是影响性能的一个重要指标,其大小直接影响到初始的投资、SCR反应器的烟气阻力、反应停留时间;同时,催化剂的机械寿命等也跟壁厚相关,故而,在设计三氧化钨SCR脱硝催化剂的时候需做综合考虑。目前,最普遍使用的SCR脱硝催化剂是以二氧化钛为载体,五氧化二钒、三氧化钨为主要活性物质,其主要结构有蜂窝式、波纹板式、平板式。不论何种形式的催化剂,其节距(P)于烟气的流通孔径(d)、板间距(d)和催化剂内壁厚度(t)之间关系为P=d+t。
 
挤压工艺在技术上可以生产出适用于燃煤机组内壁厚度为0.6mm~1.1mm的蜂窝式催化剂,甚至可以达到更宽的范围。内壁厚度更小的催化剂,如0.60~0.70mm,在单位面积下比表面积更大,要达到相同性能所需的催化剂体积就会更小,以此能节省15~25%的成本。然而,这种催化剂的耐冲刷磨损性较差,再生更易损坏。因而,综合考虑磨损、机械寿命等因素,最佳的三氧化钨SCR脱硝催化剂的最佳内壁为0.9~1.1mm。
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钨铜触点HIP工艺

钨铜材料具有良好的导电导热性能以及优良的化学稳定性,但是其无法达到完全致密化的问题一直是阻碍其推广使用的因素之一。而这种不完全致密化会在一定程度上影响钨铜触点材料的硬度、强度、耐磨性以及耐电弧烧蚀性能。为此相关研究人员也提出了压力烧结、化学共还原法以及爆炸压实法等特殊工艺来对钨铜触点材料的致密度进行改善。但是这些工艺都存在着一定的缺陷,如运维成本较高、适用于体积较小的零部件等等。为了改善钨铜材料性能,我们结合了高压断路器所使用的钨铜触头,研究了HIP处理对于钨铜材料的影响,并对其消除孔隙、影响致密化的机理和相关影响因素进行研究。

HIP(Hot Isostatic Pressing),即热等静压工艺,其是将制品放置到密闭的容器中,向制品施 加各向同等的压力,同时施以高温,在高温高压的作用下,制品得以烧结和致密化。热等静压技术优点在于集热压和等静压的优点于一身,成形温度低,产品致密,性能优异,是高性能材料制备的必要手段;目前在美国,日本,已经欧洲都实现了产业化,在海洋,航空,航天,汽车等领域都有着较为广泛的应用。在开始HIP处理前,混料时将钨粉混入一定量的铜粉,冷等静压成型,进行低温预烧结,通过熔渗铜得到半成品。其以氩气作为传压介质,控制温度(钨铼热电偶测量)、压力、保压时间等相关参数,对HIP处理前后的钨铜触点材料的硬度、密度、抗弯强度以及电导率进行测量比较。密度采用传统阿基米德排水法;硬度采用的是洛氏硬度HRB并参照布氏硬度HB;抗弯强度按国标电触头材料基本性能试验方法进行测定;电导率则采用涡流导电测试仪进行测定。

实验结果表明,钨铜触点材料HIP的致密化机制与铸造合金的HIP处理相似,都是通过高温高压下出现的形变-闭合-扩散使得合金内部的缺陷被消除,从而实现完全致密化。因此也要求HIP所得到的熔渗材料需具有良好的封闭性,所有内部缺陷、疏松等都不能与外表面连通。若熔渗时不能保证所有缺陷都封闭在坯料内部,则HIP处理后其密度变化很小,甚至没有变化。此外,HIP处理的效果还与铜含量有关,当HIP的温度达到接近于铜熔点的温度时,其表面会出现渗出铜珠的现象。总的来说,HIP处理能够使钨铜触点接近完全致密化,极大地提升了钨铜触点材料的机械性能与物理性能,并能有效解决其分散性和可靠性的问题。

钨铜触点

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钨酸铜作为乙醇气敏传感元件的应用

发明提供了钨酸铜作为乙醇气敏传感元件的应用及钨酸铜气敏传感器的制备方法;属于气敏材料与气敏传感器制备技术领域,其制备方法是将铜溶液和钨溶液按铜与钨相同摩尔比混合后反应,反应完毕后冷却,去离子水洗涤,干燥,焙烧得到CuWO4粉末;然后将CuWO4粉末与粘合剂充分混合、研磨制成浆料均匀地涂在Al2O3陶瓷管外表面,经过400℃退火2~4小时,制得气敏电极管;最后按照旁热式结构传统工艺对气敏电极管进行焊接、电老化、封装、制得CuWO4气敏传感器。发明所述的CuWO4气敏传感器,具有对乙醇灵敏度高,响应时间短,选择性好,工作温度相对较低的优点且制备工艺简单、易行,采用常规容器和设备即可,适合工业化生产的特点。

钨酸铜为浅灰色粉末,八面体构型。熔点时红热。密度(g/mL,25/4℃)7.5,常温常压下稳定,避免光,明火,高温。在15℃水中溶解度0.1g/100mL H2O。溶于氨水,微溶于醋酸,不溶于乙醇 ,在无机酸中分解。
合成方法:采用CuO和WO3高温反应合成钨酸铜。钨酸铜CuWO4具有畸变黑钨矿的结构。
应用:钨酸铜是一种η型半导体材料,广泛用做激光的基质材料、闪烁探测器、光导纤维以及光分解水的电极材料。
钨酸铜气敏传感器的制备方法:1.气敏电极管的制备 将钨酸铜粉末与粘合剂充分混合、研磨制成浆料,然后将浆料均匀地涂覆在Al2O3陶瓷管外表面,经过400°C -550°C退火2-4小时,制得气敏电极管;2.气敏电极管制备钨酸铜气敏传感器 将第一步所得气敏电极管按照旁热式结构传统工艺进行焊接、电老化、封装、制得钨酸铜气敏传感器。

钨酸铜
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湿化学法制备钨青铜

水热合成法是湿化学法中最为重要的方法,在上世纪80年代初就被引入到了钨青铜的制备过程中。如WO3-W-LiOH按1:3:2比率在一定量的水中混合,于700℃下(一定压力)加热9h制备出紫色的晶体,经验证为a=0.740 5 nm,c=0.755 4 nm的六方结构Li0.30WO3。早期的水热合成温度比较高,而现在报道较多的则是低温水热合成。
 
Kenneth P. Reis和A. Ramanan等人通过酸化钨酸盐溶液的低温水热合成法制备出了六方结构的钨青铜。溶液中的反应在T=155℃,P=5kPa条件下进行,持续3 d左右pH值的控制十分关键。合成出产物晶胞参数为a=0.730 0 nm,c=0.771 9 nm的六面体结构LixWO3+x/2。相似的低温水热合成,即几种反应物在水溶液中直接加热、加压合成钨青铜晶体的报道还比较多。如用WO3、KOH和N2H4·H2O在360℃下反应,制备出K0.4WO3的单晶晶须;WO3、NaBH4(或KBH4)用盐酸酸化,在350℃下反应制备出了NaxWO3(或KxWO3)溶胶,且通过在600℃和850℃退火处理,得到了晶体。低温水热合成必须解决低温下还原剂强度选择的问题,才能保证把部分的W6+还原,进而生成钨青铜。选择酸化和使用有机合成上常用的强还原剂等手段。
 
湿化学法由于其合成温度相对较低,产物结晶状态比较好等优点而成为合成方法中研究的热点,但现在通过这种方法合成出来的钨青铜种类还不是很多。

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