纳米复合钨-2%氧化钍电极材料的制备

由于具有优良的综合性能,传统的钨-2%氧化钍电极是目前广泛应用的热阴极材料,旋锻法是目前广泛应用的工业化方法。旋锻法又称为径向锻造法或旋锤法,它实际上是模锻的一种特殊形式。旋锻机的工作原理是由两块或多块锻模一方面环绕被锻坯条轴线高速旋转,另一方面又对坯条进行锻打,锻打频率约为6800~12000次/min,从而使坯条变形。垂熔烧结后的钨条,首先要通过旋锻,然后才能拉伸成所要求的成品丝材。旋锻与拉伸相比,具有以下优点:(1)受力状态好。在旋锻时,坯料在合理的工艺条件下受三向压缩应力的作用,旋锻力周期性的变化着,而且外摩擦力不大。由于金属的变形较缓和,所以适合于加工低塑性的坯条;(2)可有效改善金属的组织和性能。具有粗、细晶交叉分布的多孔垂熔坯条,通过旋锻破碎成细晶粒,并且随着总变形程度的增加口,将杂乱排列的多孔垂熔粗晶组织逐步转变成为致密定向排列的细晶组织。因此,金属的密度、塑性和强度等都得到显著的提高,从而为生产合格的杆材和顺利地进行拉丝创造了有利条件;(3)旋锻与其他开坯方法(如,轧制法和挤压法)相比,还具有设备小巧和操作简单,以及变形量消耗少等优点。在旋锻过程中,由于坯料的变形功和摩擦力不大,因而所需要的电动机功率仅为1.5-2.0kW左右。

然而,材料经旋锻加工后,钨阴极中的氧化钍呈杆状或针状,由于晶粒较粗,严重恶化了阴极的性能。作者课题组通过高能球磨,再经热压烧结,一种新的纳米复合钨-2%氧化钍阴极材料被开发放成功。该材料中的氧化钍粒度小于100nm,表现出比相同牌号商用电极更好的起弧能力和抗电弧烧蚀性能。但由于该工艺使用的最大压应力小于50MPa,因此材料的相对密度仅为94.5%,远低于传统阴极(全致密),断裂韧性也较差。该法的缺点是成本高,不适合于工业化生产。因此,限制了这种新型阴极材料的应用。

为了使这种材料的性能得到进一步改善,作者采用旋锻工艺制备纳米复合钨-2%氧化钍阴极材料,并探讨其工业生产的可能性,使其真正走出实验室。



高比重合金生产商、供应商:中钨在线科技有限公司
产品详情查阅:http://www.tungsten-alloy.com
订购电话:0592-5129696 传真:0592-5129797
电子邮件:sales@chinatungsten.com
钨钼文库:http://i.chinatungsten.com
钨新闻、价格手机网站,3G版:http://3g.chinatungsten.com
钼新闻、钼价格:http://news.molybdenum.com.cn


 

钨银系列电触头合金的概述及其制备方法

据报道,全世界生产的银有25%用于电子和电工,其中绝大部分用于制造钨银电触头。钨银电触头合金是由导电性高的银和难熔金属钨组成。金属钨和银之间只能形成假合金,因此,钨银合金呈现出钨的耐高温、高硬度、低膨胀系数和银的高导热导电性、好的塑性等综合优异性能。钨银假合金主要是用作电器行业中的交、直流接触器,断路器,继电器,起动器以及开关装置的电触头材料。钨银系列电触头是钨基电触头材料中常见的另一大类。属高、低压触头材料,耐电弧烧损、抗熔焊性好。其主要缺点是接触电阻不稳定。因此,近年来国外对银钨的研究,较多地放在改善其接触电阻方面。近期的研究表明,银钨触头接触电阻不稳定是由于触头在开断过程中,表面生成氧化银,钨酸银及其他一些非导电性的化合物,以及银钨触头表面的钨逐渐增高等原因所致。解决途径可从两个方面进行。其一是材料成分组成,通过在银钨触头材料中添加金属镉、锌、镁、氧化铝及铁族元素来改善,其中以添加钴对改善银钨接触电阻的效果较显著,接触电阻值比原来的银钨合金低1/3-1/2,但磨损率增大,耐电弧腐蚀性能有所降低。另一方面是从制造工艺方法着手。银钨组分,钨粉粒度,制造方法对银钨触头性能都有影响。在高银含量的银钨合金中,钨含量越高,接触电阻越大,钨颗粒越粗,硬度越低,耐电弧腐蚀性越差。

对低钨银触头材料而言,不能仅靠提高压制压力来使产品致密,提高密度,因为当压制压力增大到一定程度后,制品烧结出现膨胀。这是由于银粉内的气体在高温下膨胀,要排出体外,而孔隙却由于烧结而封闭,堵塞了气体出路,于是产生膨胀,烧结密度低于压坯密度。

钨银合金是由金属银和难熔金属钨组成。一般而言,银和钨可以按任意比例组合,银钨比例常见有70/30-20/80不等。

其制备方法与钨铜系列电触头合金基本一致,也是采用粉末冶金工艺来实现。一般来说低银(高钨)的钨银系列电触头,常采用压制-液相烧结法和熔渗法,特别是熔渗法;银(低钨)(w(银)> 60%)的钨银系列电触头,常采用压制-固相烧结-复压-复烧(退火)法。

此外,为了提高触头材料性能,近年采相继涌现出一些新工艺技术,如纤维强化法、等静压法、离子注入法、电弧熔炼法等。


钨银电触头


高比重合金生产商、供应商:中钨在线科技有限公司
产品详情查阅:http://www.tungsten-alloy.com
订购电话:0592-5129696 传真:0592-5129797
电子邮件:sales@chinatungsten.com
钨钼文库:http://i.chinatungsten.com
钨新闻、价格手机网站,3G版:http://3g.chinatungsten.com
钼新闻、钼价格:http://news.molybdenum.com.cn


 

钨-镍-铜系高密度合金坯块制备

钨-镍-铜系高密度合金制备拄要采用粉末冶金方法来实现,包括原料粉末准备、混合料制备、压制成形、烧结、后处理等几方面。

原料粉末准备

原料粉末主要是钨、镍、铜粉,也可以加入少量其他元素粉末,视需要而定。粉末纯度要高,同时应避免潮湿氧化,钨粉的纯度应大于99. 7%。杂质含量对钨合金的塑性和冲击韧性影响很大。特别是非金属杂质微量元素会引起2一黏结相界面出现杂质偏析,造成合金脆化。由于钨基高密度合金的烧结密度和金属粉末的粒度及组成有密切关系,一般要求粉末粒度细,平均费氏粒度应小于4~51μm,而且粒度组成要适当,不然会降低合金的烧结密度,影响合金的力学性能。一般用还原钨粉,羰基镍粉、铁粉和电解铜粉。

混合料制备:球磨混料法、二次热解还原法、机械合金化

压制成形

传纺统的成形方法多采用模压成形。只要模具设计适当,可以压制成形状简单而整齐、特别是尺寸较菠小的生坯。

烧结

钨--镍-铜系高密度合金烧结是邑一类典型的液相烧结。烧结的目的是尽量接近理论密度,应具备下列条件:(1)钨合元中有足够的液相;(2)固体在液体中有相当大的溶解度;(3)固相(钨颗粒)完全被液相所润湿。

钨合金的后处理

钨合金的后处理是指对烧结态钨合金进行处理,主要目的是改善合金性能,提高合金质量。包括:热处理和形变加工(旋锻)等。  热处理是调节改善合金性能绅有效手段。烧结后的变形加工(旋锻)可大大提高合金的强度,但塑性却有所降低。应根据实际要求来决定采取何种后处理手段。

W-Ni-Cu系高密度合金坯块


高比重合金生产商、供应商:中钨在线科技有限公司
产品详情查阅:http://www.tungsten-alloy.com
订购电话:0592-5129696 传真:0592-5129797
电子邮件:sales@chinatungsten.com
钨钼文库:http://i.chinatungsten.com
钨新闻、价格手机网站,3G版:http://3g.chinatungsten.com
钼新闻、钼价格:http://news.molybdenum.com.cn


 

钨铜系列电触头合金制备方法

压制-烧结法

这是一种制备钨铜系列电触头合金的传统粉末冶金方法。首先将所需的钨粉和铜粉按一定比例配料,然后进行混合(同时加人润滑剂)。混合后进行压制成形,再进行烧结,经过或不经过辅助加工制得成品。烧结一般有两种方法,一种是固相烧结,压块在低于铜的熔点下烧结,在烧结过程中没有液相产生;一种是液相烧结,即烧结温度高于铜的熔点,烧结过程中有液相产生。后者较前者可获得较好的性能。除此之外,高钨的钨铜、钨银、碳化钨铜等触头还常采用压制一液相烧结法制造,而低钨的钨铜、钨银等触头可采用压制一固相烧结法制造,但由于不能很好地消除孔隙,故产品性能降低。

后来,人们多采用后处理如复压、复烧(退火)、挤压、锻造等手段来提高产品性能。由于制粉技术的改进,超细粉、纳米粉的应用,通过该法可获得密度高的烧结产品。

熔浸(渗)法

熔浸(渗)法是目前制造W-Cu系列电触头常用的方法。可以制得几乎无孔的触头,适于制造高钨的钨铜、钨银、钼银以及碳化钨银、碳化钨铜等高压触头材料。

首先,将所需的W粉或添加混合有少量铜粉的钨粉压制成坯,并将熔渗用金属铜与压坯叠置在一起。然后在还原气氛(如氢气)或真空中,在高于铜的熔点的温度下再进行烧结。在烧结过程中,依靠毛细管作用,使熔融的铜渗入W骨架。烧结和熔渗可分开进行,也可合为一个工序。但预先烧结骨架再熔渗的方式可获得较高强度的骨架使触头更耐电弧烧损。熔渗密度一般为理论密度的97%-98%,因为,烧结骨架中总存在极少量的封闭孔隙不能被熔渗金属填充,因此,熔浸制品不可能完全致密,熔浸后还可经冷、热加工,进一步提高密度。w(钨)<60%的材料塑性较好,可以冷加工,w(钨)> 60%的材料的加工温度应为600-800℃。熔浸温度一般超过铜熔点50-100℃。熔浸时,易熔金属可置于骨架的上部或下部,但置于下部对骨架内部气体的排出较有利,并可控制冷凝方向获得密度较高的制品。


钨铜电触头


高比重合金生产商、供应商:中钨在线科技有限公司
产品详情查阅:http://www.tungsten-alloy.com
订购电话:0592-5129696 传真:0592-5129797
电子邮件:sales@chinatungsten.com
钨钼文库:http://i.chinatungsten.com
钨新闻、价格手机网站,3G版:http://3g.chinatungsten.com
钼新闻、钼价格:http://news.molybdenum.com.cn


 

金属熔渗工艺方法

在金属熔渗工艺的发展过程中,使用过许多方法。

(1)部分浸入熔渗法:它是将骨架体的一小部分浸于坩埚中的熔融金属浴内,其作用如同一根吸油绳。靠毛细管力将液体吸入并沿毛细管上升,排出孔隙中所含的气体。

(2)全浸入熔渗法:它是将骨架完全浸入熔体中,使熔体从各个方面向心部渗入。此时,骨架中的气体容积只能通过熔体的填补来消除。为避免裹带气体,必须将骨架缓慢地或分阶段地进行熔渗。采用真空气氛有利于进行脱气。

(3)接触熔渗法:可将熔渗剂置于骨架顶部或底部,当将熔渗剂置于骨架底部或者采用真空气氛时,有助于置换孔隙中的气体。

(4)重力-注入熔渗法:它是将骨架依序装在一失蜡铸造的惰性模型中,用外部压力来增强毛细管力,而外部压力是通过骨架上面蓄积的熔渗剂熔体的高度位差产生的。若压头的质量足够大,则可同时熔渗几个骨架,并可像乡失蜡铸造一样将骨架进行成组排列。该种方法适用于制造精密、异型与具有一定断面的金属陶瓷涡轮叶片。

(5)外部加压浸渍法:在润湿性差、孔隙的大小和分布不当,或者液体黏度高、毛细管力无效时,只有借助相当大的外力才能使熔融金属浸渍固体骨架。可用气体或液体、静载荷或油缸内的柱塞来提供这种外力,同时,必须使压力作用于熔体上。

(6)真空熔渗:可以采用两种方法产生真空。一种是通过骨架的连通孔隙系统抽吸液相,从而产生一压力梯度,这就使作用于熔融熔渗剂上的大气压力变成了驱动力。这需要一装熔融熔渗剂与骨架的密闭系统,然后对骨架端面抽真空,而不与熔体相接触。第二个方法是仅仅将整个熔渗装置置于真空炉中,这种方法对含有强烈脱气组分的系统是实用的。



高比重合金生产商、供应商:中钨在线科技有限公司
产品详情查阅:http://www.tungsten-alloy.com
订购电话:0592-5129696 传真:0592-5129797
电子邮件:sales@chinatungsten.com
钨钼文库:http://i.chinatungsten.com
钨新闻、价格手机网站,3G版:http://3g.chinatungsten.com
钼新闻、钼价格:http://news.molybdenum.com.cn


 

 

微信公众号

 

钨钼视频

2024年1月份赣州钨协预测均价与下半月各大型钨企长单报价。

 

钨钼音频

龙年首周钨价开门红。