钨酸铜作为乙醇气敏传感元件的应用

发明提供了钨酸铜作为乙醇气敏传感元件的应用及钨酸铜气敏传感器的制备方法;属于气敏材料与气敏传感器制备技术领域,其制备方法是将铜溶液和钨溶液按铜与钨相同摩尔比混合后反应,反应完毕后冷却,去离子水洗涤,干燥,焙烧得到CuWO4粉末;然后将CuWO4粉末与粘合剂充分混合、研磨制成浆料均匀地涂在Al2O3陶瓷管外表面,经过400℃退火2~4小时,制得气敏电极管;最后按照旁热式结构传统工艺对气敏电极管进行焊接、电老化、封装、制得CuWO4气敏传感器。发明所述的CuWO4气敏传感器,具有对乙醇灵敏度高,响应时间短,选择性好,工作温度相对较低的优点且制备工艺简单、易行,采用常规容器和设备即可,适合工业化生产的特点。

钨酸铜为浅灰色粉末,八面体构型。熔点时红热。密度(g/mL,25/4℃)7.5,常温常压下稳定,避免光,明火,高温。在15℃水中溶解度0.1g/100mL H2O。溶于氨水,微溶于醋酸,不溶于乙醇 ,在无机酸中分解。
合成方法:采用CuO和WO3高温反应合成钨酸铜。钨酸铜CuWO4具有畸变黑钨矿的结构。
应用:钨酸铜是一种η型半导体材料,广泛用做激光的基质材料、闪烁探测器、光导纤维以及光分解水的电极材料。
钨酸铜气敏传感器的制备方法:1.气敏电极管的制备 将钨酸铜粉末与粘合剂充分混合、研磨制成浆料,然后将浆料均匀地涂覆在Al2O3陶瓷管外表面,经过400°C -550°C退火2-4小时,制得气敏电极管;2.气敏电极管制备钨酸铜气敏传感器 将第一步所得气敏电极管按照旁热式结构传统工艺进行焊接、电老化、封装、制得钨酸铜气敏传感器。

钨酸铜
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钨铜触点HIP工艺

钨铜材料具有良好的导电导热性能以及优良的化学稳定性,但是其无法达到完全致密化的问题一直是阻碍其推广使用的因素之一。而这种不完全致密化会在一定程度上影响钨铜触点材料的硬度、强度、耐磨性以及耐电弧烧蚀性能。为此相关研究人员也提出了压力烧结、化学共还原法以及爆炸压实法等特殊工艺来对钨铜触点材料的致密度进行改善。但是这些工艺都存在着一定的缺陷,如运维成本较高、适用于体积较小的零部件等等。为了改善钨铜材料性能,我们结合了高压断路器所使用的钨铜触头,研究了HIP处理对于钨铜材料的影响,并对其消除孔隙、影响致密化的机理和相关影响因素进行研究。

HIP(Hot Isostatic Pressing),即热等静压工艺,其是将制品放置到密闭的容器中,向制品施 加各向同等的压力,同时施以高温,在高温高压的作用下,制品得以烧结和致密化。热等静压技术优点在于集热压和等静压的优点于一身,成形温度低,产品致密,性能优异,是高性能材料制备的必要手段;目前在美国,日本,已经欧洲都实现了产业化,在海洋,航空,航天,汽车等领域都有着较为广泛的应用。在开始HIP处理前,混料时将钨粉混入一定量的铜粉,冷等静压成型,进行低温预烧结,通过熔渗铜得到半成品。其以氩气作为传压介质,控制温度(钨铼热电偶测量)、压力、保压时间等相关参数,对HIP处理前后的钨铜触点材料的硬度、密度、抗弯强度以及电导率进行测量比较。密度采用传统阿基米德排水法;硬度采用的是洛氏硬度HRB并参照布氏硬度HB;抗弯强度按国标电触头材料基本性能试验方法进行测定;电导率则采用涡流导电测试仪进行测定。

实验结果表明,钨铜触点材料HIP的致密化机制与铸造合金的HIP处理相似,都是通过高温高压下出现的形变-闭合-扩散使得合金内部的缺陷被消除,从而实现完全致密化。因此也要求HIP所得到的熔渗材料需具有良好的封闭性,所有内部缺陷、疏松等都不能与外表面连通。若熔渗时不能保证所有缺陷都封闭在坯料内部,则HIP处理后其密度变化很小,甚至没有变化。此外,HIP处理的效果还与铜含量有关,当HIP的温度达到接近于铜熔点的温度时,其表面会出现渗出铜珠的现象。总的来说,HIP处理能够使钨铜触点接近完全致密化,极大地提升了钨铜触点材料的机械性能与物理性能,并能有效解决其分散性和可靠性的问题。

钨铜触点

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钨合金数码复合机防辐射屏蔽件

钨合金数码复合机防辐射屏蔽件是数码复合机的一种辐射屏蔽途径。数码复合机又叫复印机,是现代办公的终极利器。数码复合机采用数码原理,以激光打印的方式输出文件,且可以根据需要对文字、图像进行编辑操作。其主要功能是复印,除此之外还可提供打印、扫描、传真等功能。数码复合机的工作原理是通过CCD将光学系统扫描原稿所产生的光信号转换成电信号,然后通过数字图像处理电路对图像信号进行处理,并输入到激光调制器,调制后的激光束对被充电的感光鼓进行扫描,产生静电潜像,再经过显影、转印、定影等步骤,完成整个复印过程。数码复合机基本上具备扫描仪和激光打印机的功能。

钨合金数码复合机防辐射屏蔽件数码复合机是以激光打印的方式对文件进行输出。激光打印是利用激光束将数字化图形或文档快速“投影”到感光鼓,使其产生静电作用并吸引墨粉,从而达成打印目的。由于激光具有热效应、光压效应、电磁场效应和生物刺激效应,激光辐射会对眼睛造成严重损害。如果眼睛受到激光的直接照射,会造成视网膜损伤,引起视力下降,严重时可瞬间致盲。激光辐射还可能使皮肤发生难以愈合的灼伤,大破之皮肤老化、炭化等。同时,数码复合机释放的低频电磁辐射也容易导致胎儿畸形、流产、早产等。因此,应在数码复合机周边放置具有高辐射屏蔽效益的钨合金数码复合机防辐射屏蔽件,以对数码复合机工作状态时所释放的辐射进行屏蔽。

钨合金是以钨为基加入其它元素组成的合金。据研究,金属的辐射屏蔽性能随其密度的增大而增强,钨合金的密度可以达到很高,因而具备良好的辐射屏蔽能力,可以有效地吸收和屏蔽数码复合机所释放的辐射,从而避免这些辐射对办公人员造成损伤。随着数码复合机在各大办公室的普及,钨合金数码复合机防辐射屏蔽件也将作为数码复合机的辐射屏蔽件出现在各大办公室。

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湿化学法制备钨青铜

水热合成法是湿化学法中最为重要的方法,在上世纪80年代初就被引入到了钨青铜的制备过程中。如WO3-W-LiOH按1:3:2比率在一定量的水中混合,于700℃下(一定压力)加热9h制备出紫色的晶体,经验证为a=0.740 5 nm,c=0.755 4 nm的六方结构Li0.30WO3。早期的水热合成温度比较高,而现在报道较多的则是低温水热合成。
 
Kenneth P. Reis和A. Ramanan等人通过酸化钨酸盐溶液的低温水热合成法制备出了六方结构的钨青铜。溶液中的反应在T=155℃,P=5kPa条件下进行,持续3 d左右pH值的控制十分关键。合成出产物晶胞参数为a=0.730 0 nm,c=0.771 9 nm的六面体结构LixWO3+x/2。相似的低温水热合成,即几种反应物在水溶液中直接加热、加压合成钨青铜晶体的报道还比较多。如用WO3、KOH和N2H4·H2O在360℃下反应,制备出K0.4WO3的单晶晶须;WO3、NaBH4(或KBH4)用盐酸酸化,在350℃下反应制备出了NaxWO3(或KxWO3)溶胶,且通过在600℃和850℃退火处理,得到了晶体。低温水热合成必须解决低温下还原剂强度选择的问题,才能保证把部分的W6+还原,进而生成钨青铜。选择酸化和使用有机合成上常用的强还原剂等手段。
 
湿化学法由于其合成温度相对较低,产物结晶状态比较好等优点而成为合成方法中研究的热点,但现在通过这种方法合成出来的钨青铜种类还不是很多。

钨青铜
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钨合金放射性药品容器

钨合金放射性药品容器放射性药品是指含有放射性核素,用于机体内进行医学诊断和治疗的化合物或生物制剂。钨合金放射性药品容器就是用于存储这类特殊药品。放射性药品可分为诊断放射性药品和治疗放射性药品。诊断放射性药品主要有99mTc、201TI、67Ga、123I、75Se、51Cr、113mIn等标记的各种化合物,可通过体外γ射线探测仪器记录它们在体内的位置和变化,从而适用于显像;治疗放射性药品则有131I、32P、198Au、186Re、89Sr、90Y、153Sm、188Re、117mSn、117Lu等标记的化合物,主要是通过对患者提供病变组织的集中放射性照射,从而达到预期的治疗效果。131I目前仍是治疗甲状腺疾病最常用的放射性药品。

随着核技术在医学领域的发展,出现了核医学科,对放射性药品的需求也大大增加。放射性药品除了可用于甲状腺疾病的诊断和治疗,还可用于各种显像如胃显像、脑显像、肾上腺显像、心肌显像、肝显像、心脏和大血管血池显像,以及肾功能检查、肺功能检查、肺肿瘤鉴别诊断、胎盘定位、红细胞寿命测定、癌性胸腹水控制、真性红细胞增多症和皮肤病治疗等。由于放射性药品中含有的放射性核素能放射出α射线、β射线、γ射线等射线,而这些射线具有一定的辐射,能够对人体造成伤害。所以应使用钨合金放射性药品容器存储放射性药品,防止放射性药品通过各种途径进入人体,引起人体的内照射。

钨合金放射性药品容器用于盛装含有放射性核素的放射性药品。它具有良好的辐射屏蔽效益,能够屏蔽放射性药品产生的辐射,也能防止放射性药品进入人体引起内照射,从而保护医护人员和患者免受辐射损伤。与传统材料(如铅)相比,钨合金具有较高的密度,因此在质量相等的情况下,钨合金的体积更小,仅为铅的1/3,但辐射屏蔽性能却没有减弱。且钨合金具有环保特性,不会对环境造成污染。

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