稀土钨电极的研究

纯钨电极是最早使用的电极材料,主要是因为钨具有熔点高,蒸汽压低等特性。但是,纯钨的逸出功较高,且在高温下会发生再结晶形成等轴晶状组织,使得材料变脆而发生断裂。为了提高钨电极的再结晶温度,降低钨材料的逸出功,研发出了一系列稀土钨电极。

钨电极

稀土钨电极是在钨的基础上,掺杂一些高熔点的氧化物作为活性物质,降低钨的逸出功。常见的稀土钨电极有钍钨电极、铈钨电极、镧钨电极和锆钨电极。其中钍钨电极发明于1913年,它具备良好的性能,但是具有放射性,长期使用会危害人类健康,造成环境污染。而铈钨电极和镧钨电极较钍钨电极具有更良好的性能,且没有放射性,具有广泛的应用前景。

钨电极掺杂稀土始于前苏联,在60年代前苏联就有稀土钨电极的相关报道。中国,在1973年成功研制和应用铈钨电极。

20世纪80年代后期,日本相关学者在新型电极材料方面取得了一些进展,研制出了一系列稀土钨电极,包括单元稀土钨电极,二元稀土钨电极和三元稀土钨电极。在单元稀土钨电极中,镧钨电极的综合性能较好,其次是钇钨电极和铈钨电极。二元稀土钨电极中,按La2O3:CeO2=1:1,La2O3:Y2O3=1:3,CeO2:Y2O3=1:3配比制备的二元稀土钨电极具有较好的性能。而在三元复电极中按La2O3:CeO2:Y2O3=1:1:3比例制备的三元复合电极,具有逸出功低、工作温度低等优点。

微信:
微博:

 

钨合金屏蔽件与射线探伤技术

钨合金屏蔽件射线探伤技术是利用射线(放射性同位素内部原子核衰变产生的γ射线、加速器产生的高能X射线等)穿透物质,并根据射线在物质中的衰减特性检测被检物质中缺陷的一种无损探伤方法。射线探伤技术可用于检测金属和非金属材料及其制品的内部缺陷,如焊缝中的气孔、裂纹、疏松、偏析、夹渣、未焊透等。由于被测物体各部分的厚度或密度因缺陷的存在而有所不同,而不同密度、厚度的物质区域对射线的衰减程度也不同。所以当强度均匀的射线束照射被检物体时,若物体局部区域存在缺陷或结构存在差异,它将改变物体对射线的衰减,使得不同部位的透射射线强度不同,从而可以通过检测透射射线的强度,判断物体内部的缺陷和物质分布等。

常用的射线探伤设备包括X射线探伤仪、γ射线探伤仪。这两种仪器分别使用X射线和γ射线进行探伤。γ射线的穿透能力极强。当人体受到γ射线的照射时,γ射线可以进入到人体内部,并与人体体内细胞发生相互作用,从而侵蚀构成活细胞的复杂有机分子(如蛋白质、核酸和酶),使得人体内的正常化学过程受到干扰,严重时可以导致细胞死亡。而对人体的伤害体现在其可抑制、破坏甚至杀死人体细胞,致使机体在生理、病理和生化等方面发生不同程度的改变。且X射线还可导致脱发、皮肤烧伤、视力障碍、白血病等问题。因此,在应用射线探伤技术的同时,也应注意其使用的射线对正常机体的伤害,注意采取防护措施。

由于钨合金结合了高密度性、机械加工性、良好的耐腐蚀性、高辐射吸收能力以及高强度等特性,钨合金屏蔽件是辐射防护的最佳选择。其可用于屏蔽射线探伤技术使用过程中产生的辐射。和传统的屏蔽材料(如铅和碳化硼)相比,相同重量的屏蔽材料,体积更小的钨合金屏蔽件,密度却更高。和同等重量的铅屏蔽材料相比,钨合金屏蔽件的体积只有铅的1/3,但却拥有和铅相当的射线吸收能力。且钨合金屏蔽金无毒无害,既不会污染环境,也不会危害人体健康,是极为环保友好的屏蔽件材料。

微信:
微博:

 

钨铜导电嘴

钨铜导电嘴也常被写成钨铜导电咀,常见于焊接设备中。其一般位于焊枪的末端部分,用于导送焊丝。按照其内孔形状可分为圆形、方形、椭圆形、三角形等。常用的导电嘴材料包括紫铜、黄铜、铍铜、铬铜、铬锆铜、铍钴铜等。在电阻焊加工过程中,不仅要求导电嘴具有良好的导电性,还要求其在高温下依然具有较高的强度、抗磨损和抗电蚀性能。如今在实际的生产过程中,导电嘴材料多用普通的紫铜和铬铜,其耐磨性较差,在焊接过程中容易发生粘附飞溅,造成焊嘴堵塞或是焊丝和导电嘴发生粘结,使导电嘴发生失效。而频繁地更换导电嘴,就是焊接性能下降并影响了整体的工作效率。而铬锆铜和铍钴铜相比于纯铜材料都有着较高的室温硬度,耐磨性也较为优良。但是其来源较少、制备工艺相对复杂且成本相对较高。

钨铜材料兼具钨和铜两种材料的优势,其不但具有较高的硬度,还具有优良的抗磨损、抗电蚀能力以及较高的软化温度。无论是作为电阻焊中对应力有特殊要求的电极,还是电弧焊中所使用的导电嘴,钨铜材料都有着极大的优势,是电加工以及焊接加工场合里的重要角色。钨铜导电嘴是钨铜粉末烧结而成的,钨骨架均匀分布在铜基体上,当温度超过铜的熔点温度时,液态铜能将钨骨架粘为一体并构成良好的导体与散热通路,使得钨骨架在加工过程中不会发生局部过热的现象。

从理论上说,金属的室温强度取决于两个基本因素:一个是金属原子的结合力,另一个是对位错运动的阻力。常见的通过增加位错运动阻力提高强度的方法有冷作硬化和拆出强化。但是这些方法会随着温度的升高效果逐渐降低直至消失,还有一些依靠沉淀相析出强化的铜合金,在升高至一定温度时,沉淀相会重新融入基体,使得材料的强度急剧下降。相比之下,钨铜材料在高温下不会发生相变、再结晶以及重结晶等现象,理化性能稳定。有实验表明,70W-Cu的硬度和导电率都好于铍钴铜,而软化温度也是其的两倍以上。因而作为闪光对焊电极或是对耐磨性能要求较高的弧焊用的导电嘴都能良好适用。以下是钨铜导电嘴与黄铜导电嘴的性能对比:

钨铜导电嘴















从表中我们不难看出钨铜导电嘴相比于黄铜导电嘴的使用寿命更长,焊接性能较好,能够有效提高整体的工作效率。另外,在垂直自动焊中,当焊接件的板厚为22-28mm,焊丝直径为φ2.4mm,导电嘴孔径为2.8mm时,钨铜导电嘴和铬铜导电嘴的焊后磨损情况差别较大。钨铜导电嘴在焊接20m后,孔径能够依然保持圆形不变,可继续焊接工作;而铬铜导电嘴焊接2m左右,圆形导电嘴就因耐磨性不佳而发生单边偏心,孔径发生扩大,无法继续焊接。总的来说,钨铜导电嘴的硬度高、热硬性好、耐磨性好、耐电弧烧蚀能力强、抗粘附,是一种具有广泛运用前景的导电嘴材料。

球磨固相反应法制备钨青铜

钨青铜的制备多采用电解法、湿化学法、热还原法等。电解熔融钨酸盐与氧化钨体系能获得高质量的钨青铜单晶样品,并且能对样品中M 元素含量及掺杂元素含量进行有效调控,但电解法制备时间长、产率低,不能满足实际应用的要求; 湿化学法由于合成温度相对较低,钨青铜产物结晶状态较好等特点而受到关注,但制备条件苛刻且制备周期较长; 热还原法一般是将三氧化钨、钨单质和金属M 的钨酸盐按适当比例混合,然后在惰性气氛或真空下加热,反应温度一般为1000 ℃左右。热还原法是早期制备钨青铜的主要方法,缺点是需要较高的反应温度以及产物的质量较难控制。
 
球磨固相反应法将K2WO4和WO3粉末混合球磨后进行真空固相反应,在750 ℃得到了单相的K0.27WO3钨青铜多晶样品。该合成方法简便高效,为今后钨青铜材料的批量制备及实际应用提供了可行性实例。
 
球磨后压片的混合料在800 ℃时熔化,而在750 ℃时仍能保持原始块状,真空固相反应后的产物呈深蓝色且没有明显杂质。图1为所制备样品的XRD 图谱。从图中可以看出,750 ℃和800 ℃的反应产物均为六方结构,衍射峰的位置及强度与钾钨青铜KxWO3( 0 < x < 0.33) JCPDS 标准卡片的衍射数据完全一致,说明球磨固相反应法制备的样品单相性很好。

不同温度下固相反应产物XRD图谱
微信:
微博:

WO3脱二噁英、脱硝催化剂的制备

蜂窝式脱硝催化剂二噁英是指含有两个或一个氧键连结两个苯环的含氯有机化合物总称,为毒性最强,非常稳定又难以分解的一级致癌物质,而且具有生殖毒性、免疫毒性及内分泌毒性。脱二噁英催化剂的主要活性成分为二氧化钛、五氧化二钒、三氧化钨、氧化钴等过渡金属氧化物,或者贵金属(铂、金等)。研究一种高效、经济的兼具脱二噁英和脱硝功能的催化剂十分有必要。
 
炼油厂产生的废旧加氢脱硫催化剂中含有大量的铝、钨、镍、钴、钒等金属,是一种相对廉价的资源。对其进行回收利用不仅可以使得资源循环利用起来,而且可以减轻环境污染的压力,因而成为研究热点。实验表明,废旧加氢脱硫催化剂可以用来制备三氧化钨脱二噁英、脱硝催化剂,其制备步骤如下:
 
1.对废旧加氢脱硫催化剂进行预处理,先用去离子水清洗,然后干燥;
2.二氧化钛于活性组分三氧化钨混合,按照偏钨酸铵与钛酸质量比1:9进行混合,制成悬浮液,过滤,焙烧湿润粉末,得到负载三氧化钨的二氧化钛载体;
3.球磨混合,将步骤2得到载体与步骤1经预处理的废旧加氢脱硫催化剂加入到球磨机中球磨,得到原料混合粉,同时加入草酸(或柠檬酸),并加入水混合均勾;
4.干燥步骤3得到的催化剂半成品,并煅烧,得到兼具脱二噁英与脱硝的三氧化钨催化剂成品。
微信:
微博:

 

 

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。