CVD钨管工艺参数对沉积速率的影响

CVD钨管工艺参数:
反应气体:WF6和H2 的通入量和配比保持不变
沉积温度:500℃,600℃,700℃,800℃(加热方式不变)
沉积基体:紫铜管,相同管径
还原反应:WF6 + H2 → W + 6HF (125Kj/mol)   

CVD钨管工艺参数对沉积速率的影响:
由CVD钨管实验的结果分析可以看出以下几点:
CVD钨管的沉积速率随着沉积温度的升高而加快。

当沉积温度低于500℃时,还原反应的速度非常缓慢,钨管沉积膜层的生长速率很低。

当沉积温度在500℃-700℃时,CVD钨管的沉积速率的提高较明显。

当沉积温度在700℃-800℃时,CVD钨管的沉积速率的加速较缓慢。

若是沉积温度超过800℃,所获得的钨管沉积层组织结构很疏松,不存在实际的使用价值,所以,沉积温度宜控制在500℃-700℃。


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蓝色氧化钨的粒度分布及松装比重

通过SEM观察蓝色氧化钨的粒度和松装比重发现,焙解温度在400~500℃之间,蓝钨的颗粒均匀性较好。当焙解温度在400~500℃焙解温度下,可获得费氏平均粒度为11.9~12.0um,松装比重为2.49~2.50 g/cm2的蓝钨。当焙解温度在400℃时,蓝钨的费氏平均粒度是12.0um,松装比重是2.50g/cm2。在焙烧温度为450℃时,费氏粒度为11.9um,松装比重,是2.50 g/cm2。而在焙解温度在500℃时,费氏粒度为12.0um,松装比重为2.49 g/cm2。经以上数据可以发现,焙解温度在400~500℃之间蓝钨的粒度分布曲线趋势相同,均匀性较好。在每个温度范围内,粒度分布在一个区域内波动,各个粒度分布主要是在10~40um之间,且松装比重的波动也不是很大。同时不同的温度下,蓝钨粒度的平均直径也有相应的影响。温度越高蓝钨的粒径也会有所增大,但是影响不明显。

温度(℃)

400

450

500

费氏平均粒度(um)

12.0

11.9

12.0

松装比重(g/cm2

2.50

2.50

2.49

 

 

 

 



 

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蓝色氧化钨的氧指数测定和色译变化

氧指数对蓝色氧化钨的性能和形貌有一定的影响,相关学者通过增重法测定蓝钨的氧指数的含量。经过实验分析发现,焙解温度对蓝钨的氧含氧量和色译密切相关。当焙解温度在350~500℃时,氧指数介于2.96-2.90之间。通过改变焙解温度,蓝钨的色译、氧指数含量和表面光泽度都有不同程度的变化。在350℃时,蓝钨的色译呈现的是黄蓝色,氧指数较高,表面无光泽。随着温度的升高,蓝钨逐渐被还原,当焙解温度达到450℃时蓝钨的色译为蓝黑色,表面有金属亮光,氧指数为2.94。焙解温度达到500℃时,氧指数为2.90,蓝钨的色泽为墨蓝色。随着温度继续升高部分蓝钨以转化为WO2.72产物,这时蓝钨色译进一步加深,氧指数也进一步减少。当焙解温度达到550℃时,开始出现紫色的WO2.72,但大部分保留蓝钨的色泽,形成了不均匀的混合物。


 

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制备蓝色氧化钨的影响因素(2)

经过实验发现影响蓝色氧化钨(蓝钨)性能的主要因素有原材料粒度的大小和工艺生产条件等。而工艺生产条件主要包括焙解温度、氢气流量和焙解时间等。氢气流量和焙解时间对蓝钨形貌和颗粒的影响主要是在一定的焙解温度下,随着氢气流量的减少蓝钨颗粒有长大的趋势,表面裂纹也会加粗,且均匀性变差。反之,氢气流量加大颗粒有变细的趋势。主要是因为氢气的渗透和压力的增高,改变了内应力,这种内应力会导致晶格发生畸变,造成颗粒的崩裂。因此颗粒容易破裂而产生细颗粒粉末。而焙解时间对蓝钨的影响主要是焙解时间越长,蓝钨颗粒会增大,表面裂纹也会增大。经过实验证明,焙解温度在400~500℃,焙解时间为30~40分钟,氢气流量1.51ml/min,可以制得裂缝多均匀性好的蓝钨。

 

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制备蓝色氧化钨的影响因素(1)

随着科学技术的发展,对蓝色氧化钨的质量要求更加严格。而蓝钨的颗粒度和形态形貌是影响蓝钨性能的重要因素。经实验可知原材料和制备工艺是影响蓝钨颗粒大小的重要原因。

在原材料方面的影响主要是它的颗粒大小,原材料的颗粒细度越细,制得的蓝钨颗粒越细,更加均匀。而在工艺方面对蓝钨粒度和形貌影响的主要因素有焙解温度、氢气流量和焙解时间等。焙解温度对蓝钨的影响主要表现在一开始随着焙解温度的升高,裂缝和裂纹明显增加,由规则的晶体转变为不规则的较细小的颗粒晶体。但等反应达到一定的程度温度再升高,裂缝会减少。同时焙解温度对颗粒度也有一定的影响,在400℃时蓝钨颗粒均匀性较好,随着温度的升高,颗粒的均匀性下降,颗粒也有长大的现象。

 

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钨合金帆船配重块

钨合金帆船配重是用于增加帆船重量和保持帆船平衡的配重物质。帆船是一种利用风力前进的船,一般用于比赛或者个人航海休闲场合。帆船能在风雨中前行和不倒,除了依靠船手们的驾驶还运用了船本身的结构设计。一般帆船采用不倒翁式的结构设计。这种设计依靠帆船船体下部的钨合金配重块,船体重心落在水下,使得船不易翻倒。钨合金帆船配重是为了提钨合金帆船配重是为了提高帆船本身的重量,降低船体的重心。运用水中不倒翁原理避免翻船的危险,享受有惊无险而又魅力十足的驾乘经历。
 
钨合金的密度可达18.5g/cm3,用较少的材料可以获得较重的重量。密度大还有个优点就是可以减省空间,帆船船体本身就没有很大的空间,为了使配重件不占用太多的空间,就要选择密度相对较大的,钨合金是最好的选择。由于钨合金的高抗拉强度和硬度,可以在帆船中使用很久都不会变形和磨损。
 
 
 
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钨合金汽车轮胎配重

钨合金轮胎配重是调整车轮动平衡,防止车辆偏磨。
 
汽车的车轮是由轮胎、轮毂组成的一个整体。但由于制造上的原因,使这个整体各部分的质量分布不可能非常均匀。当汽车车轮高速旋转起来后,就会形成动不平衡状态,造成车辆在行驶中车轮抖动、方向盘震动的现象。为了避免这种现象或是消除已经发生的这种现象,就要使车轮在动态情况下通过增加配重的方法,使车轮校正各边缘部分的平衡。这就是钨合金车轮配重的作用。
 
钨合金配重是无毒且环保的,它替代了有毒的和危害环境的产品。它们比钢硬,高密度,钨比同类产品领先了30%。同时,他们比传统的重量轻,创造了铅重量的两倍并且能够长时间保持形状不变。
 
轮胎在行驶当中磨损是不均匀的,因此需要钨合金轮胎配重来动态调整平衡,提升驾驶的安全性。
 
 
 
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钨合金汽车飞轮配重

曲轴及飞轮是需要进行动平衡的,即一搬去重平衡。有分单件进行,也有组合装配离合器后进行的。飞轮的作用就是储能及减小发动机曲轴回转不均匀性。
 
对于往复式内燃机,其输出扭矩是不断地周期性变化的,即发动机的输出扭矩有时大于阻力矩,这使发动机的转速忽快忽慢。当输出扭矩大于阻力扭矩时,飞轮将多余的功吸收而转速略增。当输出扭矩小于阻力扭矩时,飞轮将其存储的能量放出,发动机转速略减。在以上过程中飞轮作为一种动能存储器,起调节曲轴转速变化,稳定发动机转速的作用。
 
飞轮不是越大越好,太大了会使发动机重量增加,燃油经济性变差,太小有可能会出现使发动机出现怠速不稳等,现在设计是向减重的方向,发动机设计完后,飞轮转动惯重或质量不能随便变化,变化太大可能会影响转速波动,间接影响OBD失火判断。
 
由于铅对环境造成严重的污染,现如今,汽车的飞轮上很少使用铅作为配重件。 汽车制造领域也在推广无铅飞轮配重件的使用。如今,亚洲的汽车制造商主要使用钨合金配重件。很多美国和欧洲的汽车制造商也使用钨合金汽车飞轮配重件。
 
 
 
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钨合金汽车平衡配重

钨合金汽车配重常用于汽车中,增加底盘重量,以便在高速行驶中使车身保持平衡。钨合金的高密度大大减小了组件的物理尺寸。可以更容易控制重量分配,增加控制机制的灵敏度。把大量材料放置在一个狭小的空间里,这就是赛车中所要达到的效果。
 
钨合金汽车配重件具有高密度,高强度和良好的耐磨性等特性,是汽车配重件的最佳原材料。司机们常说如果在汽车底盘上增加些重量,汽车的操控性可大幅提高。过去使用铅配重件对汽车底盘重量进行微调,但其过程十分繁琐。如今,同等大小的钨合金汽车配重件的质量比铅高50%,钨合金汽车配重件带有螺纹孔,可直接用螺栓与汽车部件固定,无需额外的加工,大大方便了汽车配重。钨合金汽车配重件具有高密度性,用于汽车上可降低汽车重心,提高汽车的操控性。
 
 
 
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钨合金汽车曲轴引擎配重

为消除发动机周期性振动和噪声,一般在曲轴下方都装有一个配重平衡器,能有效地吸收发动机曲轴运转产生的惯性振动。如果在检修时安装调整不当,非但不能平抑发动机的振动,减小运转噪声,反而会引起超量振动和异响。钨合金汽车曲轴引擎配重是用于减小发动机的物理尺寸,可用于跑车发动机中。
 
钨合金曲轴配重砖与飞轮相连,以减小四冲程引擎的振动。有时,曲轴的另一端也会装上一减震器,其作用在于削弱由气缸输出端的曲轴产生的扭力振动。使用钨合金曲轴配重砖可大幅减少曲轴设计的时间。过去,曲轴配重砖是由钢制成的。虽然钢的价格低廉,但由于钢的密度较小,使得曲轴配重过程变得十分繁琐。钨合金曲轴配重砖可提高曲轴设计的效率。
 
钨合金汽车引擎配重良好的导热性及较低的线胀系数:其导热系数为模具钢的5倍,其线胀系数只有铁或钢的1/2~1/3.
 
钨合金汽车引擎配重良好的耐腐蚀性和抗氧化性:可以延长汽车的使用寿命,节约成本。
 
 
 
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