随着焊接、切割、喷涂等技术的不断提高和发展，对电极材料也提出了新的性能要求，例如更好的活性物质和含量，以降低逸出功来提高电弧性能；更高的化学稳定性以适应在更多种气氛下使用；更好的材料结构使活性物质扩散和蒸发相适应等。

材料性能比较：
与钍钨电极相比，铈钨电极的逸出功和α射线剂量均低于钍钨电极，具有较好的性能优势，且没有辐射性。在相同切割条件下，当喷嘴漏水时，钍钨电极损耗显著增加，而铈钨电极变化不大。这种现象在气体放电灯中，当氧含量增加时也是如此，由此可知铈钨具有较好的抗氧化性能。

电弧性能比较：
经测定发现，钍钨的阴极压降要高于铈钨，2%Tn-W13.0V，2%Ce-W12.0V。阴极斑点与使用寿命相关，在氙频闪灯中对两种电极做对比测验发现，铈钨端面阴极斑点较小损耗最少，使用寿命由于钍钨。在电极发射电流密度方面，铈钨的弧柱光亮带狭长，弧光明亮，发射电流密度比钍钨高。在大直径时，各种电极的最小稳定引弧电流相同，随着直径的减少，铈钨电极引弧性能由于其他电极。铈钨的最低起弧电压是12V，钍钨的起弧电压为30V，相比之下，铈钨起弧简单。

通过以上电极对比发现铈钨电极具有较好的电弧性能。这主要是因为铈钨电极材料的逸出功下降后，阴极位将也低，阴极斑点减少，发射集中。同时，电弧电流增大后，电弧在通过大电流时产生的磁场向心压力加大，于是电弧被压缩，使得铈钨电极的发射电流密度提高。

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稀土钨电极即掺杂了稀土成分制成的钨电极，有一元稀土钨电极，二元稀土钨电极，三元稀土钨电极等。了解其制备工艺重点有利于制备性能优良的钨电极。

1.稀土掺杂的均匀性
要使得稀土能和原料均匀的掺杂，可以采用固液掺杂法。以APT和稀土硝酸盐为原料，进行固液掺杂，使得稀土硝酸盐进入或者吸附在APT颗粒的表面，有利于稀土在后续分解和还原的过程中进入钨晶格实现均匀掺杂。

2.还原粉末粒径
还原粉末的粒径及分布对后续烧结和加工有一定的影响。掺杂稀土的还原粉末具有较高的还原温度，因此粉末的粒度的控制主要靠提高粉末的装舟量或者增加还原炉 的温度梯度，依靠高温下气态水合钨氧化钨的快速迁移及生长制备大粒径宽分布的金属粉末的粒径。另外，在保证后续烧结和加工工艺的情况下，要尽可能的降低还 原温度，从而更好的稀土相粒子的粒径。

3.烧结曲线
制定合理的烧结曲线能够制得较好质量的烧结坯。在烧结过程中可以使电极坯在低温下长时间保温，使得稀土扩散挥发在电极内达到平衡后再缓慢升温到较高的温度区间。烧结温度过高会导致稀土挥发严重，因此烧结工艺的制定要综合考虑粉末的粒度、烧结温度的最高温等特性。

4.加工制度的确定
掺杂稀土的钨电极具有较高的再结晶温度，因此其加工温度也有所提高。但是稀土对钨晶粒的变形有阻碍的作用，增大了电极回复和再结晶的驱动力，因此随着变形量的增大，其加工温度应有所降低，其温度的降幅应大于钍钨电极、铈钨电极等单元稀土钨电极。

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铬锆铜棒（CuCrZr）由三种金属构成，其硬度高、耐磨抗爆性好、软化温度高（硬度＞75HRB；在550℃保持2h后，淬水冷却与原始硬度相比不低于15%以上；用涡流电导仪测得三点电导率平均值≥44MS/M。）以及抗裂性较好，是一种良好的焊接材料，常见的牌号有QCr1-0.15、QCr0.6-0.4、QCr0.5、C18150、C18200等。铬锆铜棒中Cr含量约为0.1-0.8%，Zr含量约为0.1-0.6%，其是由金属铜添加金属铬和锆熔铸合金化的产品，具有较高的强度和硬度，导电性和导热性，耐磨性和减磨性好，经时效处理后硬度、强度、导电性和导热性均显著提高，易于焊接。

其还具有较为广阔的应用前景1.部件与耗材：铬锆铜电极，电阻焊接设备部件，电极握杆、轴和衬垫材料，或作为凸焊机的大型模具、夹具，点焊电极，缝焊轮，电极座，塑料模具配件，散热片，电镀设备背靶材板，电火花放电电极，烙铁头，需要导电的的耐高温耐磨设备部件，水平连铸结晶器内套，板坯连铸结晶内器内套，钢纤厂、非晶带制作用熔抽轮等。2.电气行业：高强度电缆，连接器，热导体，开关配件，断路器配件，电机和发电机部件，电子设备零部件。3. 模具母材：铬锆铜已经开始在模具行业代替铍铜作为一般模具材料。比如鞋底模具、水暖模具、一般要求光洁高的塑胶模具、等接插件、导丝、等需要高强度导线的产品中。 特性应用：铬锆铜具有良好的导电性，导热性，高的硬度，耐磨抗爆，抗裂性以及软化温度高，焊接速度快，成本低，适合用作电火花及焊接电极，是基于材料成本考虑时替代钨铜的首选材料。

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目前，燃料电池多采用Pt/C或Pt合金催化剂作为氧还原催化剂，但是这种材料价格昂贵，且资源匮乏，大大限制了其应用范围。碳化钨电极是一种非贵金属催化剂，具有类似铂的电催化性能和抗CO中毒能力，因此它作为催化剂在电化学领域的应用越来越广泛，且其研究的范围也越来越大。

碳化钨电极的制备：
1.称取一定量的偏钨酸铵（APT）将其配成10%的水溶液。在室温下将该溶液导入喷雾干燥仪作喷雾干燥微球化处理，制得偏钨酸铵粉体。
2.将偏钨酸铵粉体置于管式电阻炉的石英舟内，通入H₂和CO混合气体，其中H₂为还原气体而CO为碳源，然后将炉内温度升高至400℃，保温1~2小时，再升温至900℃，保温6~7小时。
3.反应结束后关闭一氧化碳和氢气，通入N₂，使其自然冷却降温，制得碳化钨（WC）。
4.催化层制备：将WC、活性炭、聚四氟乙烯（60%）乳液按10:1:3比例混合均匀，加入适当的无水乙醇，超声分散5分钟，然后放置于80℃水浴中加热搅拌至混合物团聚，将凝聚物放置双辊碾机上反复碾压成膜，其厚约为0.2mm。
5.防水层制备：将乙炔黑、无水硫酸钠和聚四氟乙烯按1：1：1质量比混合均匀，然后依照催化层制备的步骤，碾压成膜，膜厚约为0.2mm。
6.将防水透气层、集流体和催化层逐层叠合，在油压机10MPa下压制成碳化钨气体扩散电极。

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等离子体活化烧结（Plasma Activated Sintering，简称PAS）是利用开关直流脉冲电压在粉末颗粒间或空隙内产生瞬间的高温等离子体。而等离子体是一种高温、高活性离子化的电导气体，能产生4000-10000K的高温。也正因为其这样的特性，等离子体能迅速消除粉末颗粒表面所吸附的杂质和气体，促使物质产生高速度的扩散和迁移，从而有效地降低烧结温度，加快烧结的整体过程，极大地提高了烧结的效率。与自蔓延高温合成和微波烧结相似，它也是利用粉末内部产生的热量而实现快速烧结的工艺。

硬质合金喷嘴等离子体活化烧结工艺技术总的概括起来有四个主要阶段
1.对粉末施加单轴向的压力；
2.通脉冲电流放电产生等离子体对粉末颗粒进行活化作用；
3.用直流电对样品进行电阻加热至所需温度并保持一段时间；
4.最后消除应力的阶段。
而其中的第三阶段就是放电等离子体烧结与等离子体活化烧结工艺最大的不同之处，SPS工艺主要依靠脉冲电流进行加热，在整个烧结的过程中并没有使用到直流电作为热源。与常见的热压烧结法、无压常规烧结法、热等静压烧结法相比，硬质合金喷嘴等离子体活化烧结具有许多优势。其中较为突出的就是它采用直流电直接对粉末材料和石墨模具进行加热，而且采用开关直流脉冲电压使颗粒之间或空隙内产生高温活化等离子体。这样一来操作更为方便并且在烧结过程中可更为精确地控制烧结能，在材料内部进行均匀加热，提高了热传导效率，提高了材料的致密性。此外，PAS法可提供的工作压力范围和烧结温度可控范围更广，能有效抑制晶粒的长大，保持原始颗粒的微观结构，目前在梯度功能材料、金属间化合物、微晶材料、超导材料、纤维强化材料等用常规烧结法较难制备的材料中得到了较为广泛的运用。

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随着石油工业的发展以及能源需求的日益增加，石油钻探相关的技术也不断推陈出新。早期石油钻井主要采用人力冲击钻、机械顿钻、旋转钻等等，在选定的地表位置向下或一侧钻出一定直径的圆柱孔至地下油气层。这一类型的高压风钻、潜孔钻以及牙轮钻等，可以配合硬质合金球齿使用，以达到改善钻进效率、延长钻头使用寿命的目的。而目前，研究人员经过深入的研究，发现了一种更为有效的高压磨料射流技术对深部以及边缘的油藏进行开采。高压磨料射流是以高压水射流为载体，加入一定量的磨料微粒，使得射流的冲击力得到大幅度的提升，也使得对岩层的切割效率得到大幅度的改善，具有较为广泛的应用前景。

而在高压磨料射流中扮演重要角色的就是硬质合金喷嘴。其具有高硬度、高强度以及优良的耐磨耐蚀性。通常在石油钻探的过程中，一般都处于一种高围压的环境下，因而喷嘴在工作过程中需要承受高压磨料的高速冲击，从而较容易发生磨损而失效。普通材料，如钢制喷嘴，容易发生受热变形或者崩裂，需要频繁地更换喷嘴，从而降低了钻进的效率。尤其是进行深层钻进时，将钻头取出进行更换也是极为不方便的。另外，在喷嘴最容易发生磨损的部位进行硬质合金材料的镶嵌也是一种改善喷嘴性能，延长其使用寿命的方法。硬质合金喷嘴在制备时还能通过减小WC晶粒尺寸使得其在不降低材料韧性的情况下进一步提高喷嘴硬度以及耐磨耐蚀性能。

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喷砂处理，也被称为喷丸处理，是一种常见的对工件表面处理工艺，其以压缩空气为动力，通过高速喷射束将喷料（常见的如铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂等）高速喷射到处理工件表面。在此期间，磨料对工件的表面产生冲击以及切削作用，使得工件的外表面或形状发生变化，获得一定的粗糙度和清洁度。另外，喷砂处理还提高了工件的抗疲劳性能以及机械性能，在一定程度上还增加了它与涂层之间的结合力，有效改善了涂层的耐久性，利于涂料的流平与装饰。目前，喷砂处理主要被用于机械除锈以及抛光加工。

喷砂处理所使用的设备主要包括吸入式干喷砂机、压入式干喷砂机还是液体喷砂机等。而无论是哪种类型的喷砂设备，硬质合金喷嘴都是其中一个必不可少的零部件。相比于其他材料喷嘴，如钢制喷嘴，硬质合金喷嘴具有更高的硬度、强度以及耐磨耐蚀性。但是在喷砂喷嘴工作时存在两种问题，其一是吸砂时因喷嘴的湿砂入口真空度较差和湿砂入口口径太小造成的吸砂困难；另一个则是内喷水孔与砂水混合直管段入口距离不吻合或者砂水混合直管的选用材质不合适所造成的喷嘴磨损问题。因此，评判硬质合金喷砂用喷嘴的主要标准包括材质选择、直径长短、吸砂管的直径、喷水孔直径与砂水混合物直管段的距离等因素。此外，在喷砂处理过程中，要注意控制好喷嘴与工件的距离以及对焊缝位置时间的控制以消除焊缝表面的残余应力。还可以在喷砂过程中加入缓蚀剂的混合水以保护喷砂后的金属工件表面不会发生二次氧化。

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