钨有四种稳定的氧化物：黄色氧化物（WO3），蓝色氧化物（WO2.90），紫色氧化物（WO2.72）和棕褐色氧化物（WO2）。

三氧化钨是柠檬黄色的晶体粉末，密度为7.2~7.4g/cm3，熔点约为1470℃，沸点在1700~2000℃之间，高于800℃时显著升华，三氧化钨生成热202.8卡/mol，钨酐能微溶于水（0.2g/L），不溶于除氢氟酸以外所有的无机酸中。钨酸容易溶于苛性碱溶液（NaOH或KOH）和氨水中，形成钨酸盐[NaWO4、K2WO4和(NH4)2WO4]。在氨溶液中三氧化钨溶解缓慢，加热到高温时溶解更慢。三氧化钨容易被各种还原剂还原。在常温下，甚至少量的有机物便能使其还原，并改变其颜色。但在空气中加热时又恢复原来颜色。在700~900℃时，三氧化钨很容易被氢、一氧化碳和碳还原成金属钨。

二氧化钨是一种巧克力粉末，密度为10.9~11.1g/cm3，沸点约为1700℃，生成热134千卡/mol，在575~600℃时氢气还原三氧化钨生成二氧化钨。二氧化钨在水、碱溶液、盐酸和稀硫酸中都不溶解。硝酸能将二氧化钨氧化成高价氧化物。二氧化钨在空气中很快地被氧化成三氧化钨，在氧化氮中加热到500℃时变成蓝色氧化物。在1020℃进，二氧化钨可被碳还原成金属钨。

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棕色氧化钨是一般的工艺过程是将仲钨酸铵在500℃左右的空气中焙烧成三氧化钨,或在450℃左右的氢气中轻微还原成蓝色氧化钨。制作白炽灯灯丝的钨丝需要在三氧化钨或蓝色氧化钨中掺入少量的氧化钾、氧化硅和氧化铝，三者用量总和不超过1%,这就是巴兹在1922年发明的钨丝掺杂工艺。经过掺杂处理的钨的氧化物用氢气还原成金属钨粉。还原过程一般分两步进行:第一步在630℃左右还原成二氧化钨（棕色氧化钨）,第二步在820℃左右还原成金属钨粉。两步还原的目的是使掺入的钾充分发挥作用和控制粉末粒度。这样取得的掺杂钨粉再在一种特制的模子中压制成细长的方条。把方条在氢气中通电，用自电阻加热(温度达3000℃左右)的方法进行烧结，烧结后钨条的密度可达到理论值的85%以上。这种钨条便可以用旋锻方法加工成直径为3mm左右的钨杆,然后进一步用模子拉拔的方法加工成各种不同粗细的钨丝。例如220V、15W的白炽灯用的钨丝直径约为15µm，而10000W的溴钨灯用的钨丝直径约为1.25mm。更细的钨丝如220V、10W的白炽灯钨丝直径约为12µm，则要采用电解腐蚀的方法来制作。

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硬质合金刀片裂纹可采取下列方法检查：

1. 将样品用煤油清洗干净，10~45倍的显微镜检查。

2. 取65%的煤油，30%的变压油和5%松节油，调制成溶液，于其中加入苏丹红。然后将欲检查的刀具放入溶液中浸泡10~15分钟。用清水洗净。涂上一层高岭土，烘干后检查表面。如刀具上有裂纹，溶液的颜色会在白土上显示出来。

3. 紫外线作用下的荧光液发光检查法。荧光液系一份变压油、两份煤油和0.03~0.05%的金绿色萤石（CaF2）组成，紫外线光源系由水银石英灯通过放大镜获得。有裂纹时，荧光液就会发出黄绿色的光亮。

4. 超声波无损探伤。

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加热速度、冷却速度

硬 质合金刀具镶焊过程中控制快速加热时，硬质合金外层受压应力，中心受拉应力，超过容许的加热速度时，就可能会出现可见的裂纹或内部不可见的裂纹。快速冷却 时，外部出现拉应力，引起裂纹。加热过快，会使刀杆温度高于合金刀片时，则熔化的焊料润湿了刀杆而不能润湿刀片，焊接强度下降，而且产生加热不均现象。加 热过慢，则会出现相反的现象，而且又会引起焊接表面氧化的现象。不同牌号及规格的刀片的焊接加热速度是不同的，含钴量越低及规格尺寸越大、越复杂，加热速 度应慢些。高频焊接的加热速度可以调节加热功率或通过刀具与感应圈的距离来调节焊接后的冷却速度对焊接裂纹的产生也有非常明显的影响。特别是冷至300℃ 以下时，快速冷却会迫使刀杆急剧塑性变形而使刀片产生裂纹。大体上说，刀片冷却速度较容许的加热速度低8倍左右。焊接好的刀具应置于200℃～300℃炉 中，保温6～8h，随炉冷却至室温。或置于干燥云母粉、石棉粉、熟石灰或类似保温材料中冷却。在秋冬季焊接时，工作环境温度应保持15℃以上，避免冷风直 接吹入，促进冷却速度过快而产生内应力。
 

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焊接温度

较好的焊接温度应该是高于焊料熔点40℃～80℃。过高会出现氧化现象，过低会出现虚焊。焊接时发现冒白烟并带蓝烟时，说明温度过高，造成锌挥发，在焊层中产生气泡形成气孔，影响焊接质量。熔剂应进行脱水处理，否则在焊接操作带来困难，对焊接质量也有影响，应保存于密封容器中防止受潮。

刀杆制造

焊接部分的刀杆厚度应大于刀片厚度3～5倍为宜。刀杆需要淬火时，最好与焊接同时进行（即一次加热），淬火剂温度控制在180℃～220℃。焊接大刀片时，应在刀槽平面铣个小槽减小内应力，或在刀槽平面上打几个小孔，借其毛刺增加焊接层厚度。


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硬质合金刀具焊接质量的好坏，焊料是个重要的因素。焊料基本分为铜基和银基焊料。银基焊料（如106#、107#焊料）熔点低、高温塑性好、流动性好,但其价格较高,焊接强度较差。

在焊料中加入微量Co,Ni,Sn等，可增加焊料流动性和润湿性；加入Fe,Mn等，可提高焊缝的强度。焊料的熔点不仅影响焊接生产率，而且也影响焊接应力，当焊接温度超过950℃以上时，还会使硬质合金产生相变，降低了合金的使用性能。高温塑性好的焊料，在焊接冷却过程中能起到缓冲和平衡作用，降低硬质合金与钢的线膨胀系数和导热系数不同所导致的热应力，而且焊接后可进行热处理，这为一些刀体具有一定硬度要求的刀具提供了焊接后进行热处理的条件。厚薄不均的焊缝也是造成硬质合金产生焊接裂纹的原因，流动性和润湿性好的焊料，焊接时就能流布整个焊接面，获得均匀而薄的焊缝和提高焊接强度。

 （1）工作温度高于400℃，机械负荷大时，选用紫铜、801#

 （2）工作温度低于400℃，机械负荷不大时，选用H62、105#。

 （3）刀片愈长愈薄时，或形状复杂时，应采用低熔点焊料，如841#焊料，或银基焊料106#、107#。


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各种牌号的硬质合金刀具，当它的强度越高，钎焊时产生裂纹的可能性就越小，反之，钎焊裂纹就比较容易产生。但硬质合金的硬度和耐磨性往往与强度成反比，即高硬度、高耐磨性的合金，强度较差，而高强度的合金，其硬度和耐磨性较低。一般来说：精加工或超精加工所用牌号的硬质合金，在钎焊时更容易发生裂纹，如在钎焊YT15、YT30、YG3和YG3X等牌号硬质合金时，就要采取特殊措施来防止发生裂纹。各种牌号硬质合金的可焊性能，如下表示：

YG类：YG3X→YG3→YG6X→(YG6A)→YG6→YG8→YG11→YG15 

YT类：YT30→YW1→YT15（YW2）→YT14→YT5 

以上两式，从左至右表明硬度和耐磨性降低，而强度和韧性增加，钎焊裂纹发生的可能性则减少。

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质子交换膜燃料电池的工作温度通常低于100℃，氢气和氧气(或空气)作为燃料电池的反应气体，通常在电催化剂的作用下可显著提高电极反应速度。因此，具有较高电催化活性的催化剂是影响质子交换膜燃料电池性能的关键之一。传统催化剂为Pt/C催化剂，其中贵金属铂资源稀少，价格昂贵；而碳载体在潮湿、低pH值及高浓度的氧气环境下容易受到腐蚀，从而影响电池的性能和寿命。近年来，寻找具有更高催化活性、价格低廉且化学性能稳定的催化剂材料引起广泛的关注。研究发现，在贵金属中添加过渡金属氧化物有利于提高电催化活性。氧化钨与贵金属铂可形成协同催化效应，而且其在酸性环境下相当稳定，以氧化钨作为载体材料的复合催化剂被广泛研究。焦绿石型氧化钨具有多维孔道的层状结构，其拥有三维孔道，该结构有利于离子的快速迁移和交换，这一方面提高了其离子电导率，同时增强了其吸附性能，而且一定的离子可以嵌入到层状结构中形成插层复合催化材料。焦绿石型氧化钨在插层复合材料、传感器以及电致变色等领域的应用已有一些相关报道，但其作为电催化材料的研究较少。质子交换膜燃料电池的电极催化反应可利用焦绿石型氧化钨的这种结构特点，提高电极反应速率并进而提高电池性能。

采用水热法合成焦绿石型氧化钨，以pH值为3.0时获得的样品为单一焦绿石相，且粒径较小。以焦绿石型氧化钨与碳粉为载体，通过不同工艺路径制备了Pt-WO3-C复合催化剂。电化学性能测试表明，采用水热法将合成的焦绿石型氧化钨直接分散沉积在碳粉上所制得的复合催化剂Pt/(WO3-C)的催化活性最好，其电催化性能优于传统Pt/C催化剂。催化剂的制备工艺影响复合催化剂的分散效果，并进一步影响其催化性能。焦绿石型氧化钨具有三维孔道结构，担载铂后可与铂形成良好的协同催化效应，中间产物氢钨青铜及非化学计量氧化钨的生成加快了阴极反应速率，降低了阴极过电位，同时提高了燃料电池的能量转化效率。

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制备W03*0.5H20的方法很多，如沉淀法，液相法，固相法，溶胶-凝胶法和气相法等。大多数技术手段对操作过程和设备的要求都很高，在现阶段只具备理论研究的意义，很难实现规模生产，此外，大多数方法的前驱体多为钨酸铵、APT甚至钨粉等这些中间产品或最终产品，并且对前驱体的纯度要求比较荀刻，而且，从生产成本的角度出发很难满足现代工业生产节能减排的要求。

关于制备焦绿石型氧化钨较为成熟的水热合成法的研究也并不多，利用水热合成法制备出焦绿石型氧化钨，取得了一定的进展。但总的来说，水热法成本高，反应时间长，杂质元素难以脱除，产品粒度太细而导致团聚现象严重，这些都严重制约着该法的工业化运用；就基础理论研究而言，钨酸钠溶液酸化过程中多钨酸根离子的形成和相互转化理论至今尚不完备，钨同多酸盐的热力学数据置乏，水热合成焦绿石型氧化钨的机理尚不明确。

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焦绿石型氧化钨是一类具有多维孔道结构的化合物，其三维孔道中容易夹带微量的Na元素产品颗粒较细并容易发生团聚，夹带的Na元素很难在洗漆过程中完全清洗干净，因此，焦绿石型氧化钨产品中Na元素的夹杂是不可避免的。制得的焦绿石型氧化钨产品均含有Na元素，其实际分子组成应为NaxWO3+X/2，习惯上我们称之为Na型焦绿石型氧化钨。去除Na有两种方法：灼烧除钠和置换除钠。

焦绿石型氧化钨由于其结构的特殊性，不可避免的携带杂质Na元素，经HF酸煮沸溶解，火焰光度计分析试样Na含量在3.3?4.9%之间。灼烧法除钠效果不理想，高温下焦绿石型氧化钨三维孔道结构倒塌，转变成单斜Na2W4013。产品通过去离子水、稀酸溶液等简单的洗涤就能初步降低Na含量。

离子置换法除钠效果明显，其中1M  HC1和6M饱和NH4CI混合溶液除钠效果最好，室温下，控制L/S=30，置换lh后，Na含量即可降低到0.3%左右。用HC1和NH4Cr溶液置换处理之后，试样物相未发生变化，但晶格畸变能得到有效改善，该方法不会导致W损失。红外光谱显示，NH4+离子可以进入焦绿石型氧化钨的三维孔道置换出Na+离子。

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