仲钨酸铵制备稀土离子掺杂闪烁薄膜

闪烁体无机闪烁材料是一种新型光功能材料,它在吸收X-射线、射线或其它高能粒子的能量后会发出紫外或可见光。闪烁材料的一个重要应用是与光电倍增管(PMT)、硅光二极管(Si-PD)或 CCD探测器耦合制成闪烁计数器,成为高能物理、核物理和核医学中的一个重要探测仪器。静态成像用闪烁材料通常有三种形式:单晶、透明陶瓷和薄膜。仲钨酸铵(APT)是制备无机闪烁材料的一种重要原材料,其掺杂入稀土离子,提高性能。

仲钨酸铵制备稀土离子掺杂闪烁薄膜,步骤如下:
1.将APT溶于去离子水中,形成APT水溶液;
2.加入络合剂—柠檬酸,混合均匀得到含钨元素的第一前驱体液,并控制pH值在7-10之间;
3.向含有可溶性Eu盐、可溶性Ln盐的水溶液或水与醇的混合液中,加入络合剂混合均匀得到含Eu、Ln的第二前驱体液,其中Ln为Y、Lu、Gd、La中的至少一种,并控制pH值在2-4之间;
4.将含钨的第一前驱体与含Eu、Ln的第二前驱体混合均匀,搅拌得到前驱体透明溶胶,其中Eu、Ln的浓度之和为0.02-2.0mol/L;
5.步骤4得到的前驱体透明溶胶通过旋涂或提拉法在衬底上形成前驱体膜;
6.前驱体膜于400-700℃预烧;
7.再置于700-1000°C环境下进行退火处理,得到稀土离子掺杂的仲钨酸铵闪烁薄膜。

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钨铜粉末注射成型工艺研究

基于传统模压工艺并结合了塑料成型行业中的技术所形成的粉末注射成型工艺PIM(Powder Injection Molding),对于尺寸较小且结构形状复杂的一些钨铜制品有着良好的适用性。因此,我们在这里分别从钨铜粉末注射成型过程中的混料、注射、脱脂烧结等几个关键工序中进行研究,分析和总结出该工艺的优势和所存在的缺陷。

首先是粘结剂的选择和混料的准备。粘结剂能有效降低粉末的粘结度,使其具有较好的流动性,并且起着维持坯体形状的作用直至脱脂烧结。因而粘结剂的选择是注射成型中的关键一环,其应满足在产品烧结前不发生变形和开裂等缺陷,且易于脱除。现如今多采用热塑性以及一些高聚物粘结剂,如石蜡、硬脂酸等等。在混炼时石蜡与硬脂酸都呈液态,不会破坏粘结剂的性质,其中粉末和粘结剂的添加顺序也是对于坯料的最终状态有着一定影响的。然后进行制粒,选取2-3mm的颗粒供注射成型使用。

接下来的注射成型工艺需要注意的参数控制有很多,如温度、压力、速度等。理论上说,在注射成型中,温度和压力对于成型性能的影响最大,为了将钨铜混料压入模腔中,注射机内的温度必须足够高,使得混料的粘度适中,不会发生两相分离。而对于注射压力(克服混料流向模腔的流动阻力,提供充模的速度以及对熔体进行压实)和速度,在实验中所表现出来的是二者存在一个最佳的匹配范围,压力和速度都不宜过大或过小。以下是注射温度与相应形成坯体性能的对照表以及注射成型压力和注射速度对坯体的影响:

钨铜粉末注射成型工艺研究

从上图中我们也不难发现注射温度、注射压力及速度所存在的最佳值域。由于注射充满模腔的过程较为复杂,许许多多的参数都需要得到良好的控制,一旦出现不合理的控制就会引起各种大大小小的缺陷。这里举出几种较为常见的注射缺陷及对应的解决办法:其一欠注,指的是注射过程中喂料无法填满整个模腔,相应的解决办法是从注射温度、加料量以及喂料本身粘度三个方面入手分析其中原因;其二出现孔洞,这也是最为常见的一种缺陷,对应的方法是注意注射和混炼中是否夹杂空气并进行调整,检查注射速度是否过快、注射压力是否过高等;其三注射坯体质量不稳定,应考虑喂料是否均匀以及粉末与粘结剂是否发生偏析;最后是注射坯体表面的不光泽,有可能是因为注射料的不足或是模具表面的光洁度问题,可以通过适当增加注射压力及速度和对模具进行修磨。

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APT制备AMT的热降解法

通常,将APT和AMT的分子式分别写成
(NH4)10W12O41·xH2O和(NH4)6H2W12O40·yH2O
 
在生产中, 为了控制和计量的需要, 应该确定结晶水分子数。这是对APT和AMT进行热分析研究的首要原因。其次, 由上式可见, APT结晶中的NH4+应经热解控制到需要的含量, 然后再经水化作用制成AMT。控制铵离子含量的重要因素是热解温度, 资料中给出的温度数值, 因热解设备而异;所给失重率的数据,变动范围也较宽。这就要从基础分析着手。热分析是得力的方法之一。最后, 对APT和AMT进行热分析的原因是, 由它们或由它们的掺杂品生产三氧化钨时, 要求选择最佳控制温度。
 
从定量分析的角度看, 根据APT和AMT的热重分析曲线(简称TG曲线), 便能够确定它们的结晶水分子数根据它们的微分曲线, 便能确定各热解阶段的起始温度。计算结晶水分子数的方法是:1.写出热分解化学反应式; 2.列出失重率方程式; 3.解方程式未知数。
 
由APT经热解制备AMT, 从分子式组成看, 主要是脱除四个分子的NH3, 影响转化率的重要参数是温度。根据资料报道,的热解温度是多种多样的, 例如, 广西栗木矿选择的热解温度为300℃;自贡硬质合金厂的热解温度为230-250℃。而美国专利中选择的热解温度为275-300℃。这表明,APT的热解温度, 不仅和结晶结构有关, 而且和热解炉结构有关。在生产操作中, 热解设备和APT受热状况各不相同, 故各厂控制温度的范围有别。例如, 在固定床热解炉作用下,APT料层较厚, 传热速率低, 控制温度偏高一些是必要的。在回转炉和流化床焙烧炉作用下,APT处于运动状态, 传热较好, 控制温度范围偏低一些是合理的。
 
影响转换率的因素, 首先是热解温度。若热解温度局部过高, 则生成不溶物三氧化钨若局部温度过低, 则APT除气不足(四个NH3和两个H2O), 不溶物增加。显然, 从转换工艺的要求看, 应当提供温度均匀的热解设备。这是提高APT转换率的首要条件。其次, 热解物的水合条件, 包括温度、酸度等, 都会影响APT的转换率。水合酸度的最佳值, 普遍建议为pH=3.6-4.2;而水合温度则希望高一些。

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生日派对用钨金金币

现代人对于生日的概念已不再如古时那般淡然,人们会用许多方式来庆祝自己的生日,比如叫上亲朋好友一起户外游玩庆生,或者去酒店点一桌美味大快朵颐,亦或者去KTV共同欢歌,当然也可以选择邀请许多同学、同事、亲人等等在自己家里举办一个别开生面的生日派对。西方人会更倾向于在家举办生日派对,因为这样才会使生日过得更有意义,也更难忘。那么,除了录像和照片之外还有什么可以永久地纪念这一难忘的生日派对呢?
 
钨金金币,色泽金黄、外观亮丽,是许多人用以纪念各种特殊日子、场合或者当做收藏品的不二选择。对于生日派对也是一样,举办生日派对的意义就在于纪念,这与钨金金币的使用本质不谋而合。因此,可以根据不同的需求雕刻不同的纪念图案、文字来当做生日纪念币,在纪念母难日的同时也纪念这个欢庆又长了一岁的难忘的生日派对。
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钻石婚用钨金金币

人们称结婚相爱相守60周年的婚姻为钻石婚,是看透了所有的风景后依然陪着爱人看细水长流的如同钻石般永恒珍贵的难得,是陪着爱人一起慢慢变老却依然视对方如珍宝的美好。风雨同舟,白发苍苍,然后在温暖的炉火之下牵着手依偎在一起安静地看书、安静地睡着。许多人羡慕能够相爱相守到老的夫妻,也羡慕这样一种珍贵无比的爱情。钻石婚纪念日,就是为纪念这样一种美好而设立的节日。这是人生最为珍贵的婚姻盛典,儿孙满堂、喜乐融融。
 
钻石婚用钨金金币因其拥有堪比黄金般精美的外观而为人们所喜爱。它具有很高的纪念意义和鉴赏价值,因此在这一盛典上,可以用刻有钻石婚纪念日期的钨金金币,赠送给每个亲人来见证和铭记这一刻的美好。钻石婚用钨金金币经久不朽,富有质感,可永久保存并永恒地见证钻石婚的美好。
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银婚用钨金块

在欧洲风俗的说法中,银婚是夫妻结婚二十五年的结婚周年纪。二十五年,不长不短的时间,在这个时间里子女正风华年少、而父母的双鬓已添些许青丝。他们在互相尊重和彼此爱护中走过风风雨雨,在不断操劳和呕心沥血的付出中带大了子女。也正是应了那句“执子之手,与子偕老”的浪漫诗句。因此对于子女而言,在父母的银婚周年纪送上一份珍贵的礼物是必不可少的。
 
银婚用钨金块就是用钨合金为原料打造而成的可纪念银婚用的纪念品。由于钨合金所独有的耐腐蚀、耐磨损特性,使得银婚用钨金块具有恒久的保质期和不变形不损坏的特性。这也恰可暗示父母的爱情长长久久、永不变形,十分适合用作银婚纪念礼物赠送给父母。虽然银婚用钨金块的价值不及黄金一般昂贵,但是它所具有的纪念价值十分高,朴实而内含深厚寓意。也正是因为它的价值没有黄金高,才不致因偷盗、丢失等问题造成经济损失。无论用什么来纪念银婚,纪念的本意是为了留住和铭刻美好,而钨金块的本意则是为了留住和铭刻美好的纪念。
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仲钨酸铵制备NaLaMgWO6粉体

LED荧光粉NaLaMgWO6粉体是LED荧光粉基质。LED具有工作电压低、功耗低、可靠性高、使用寿命长、环境友好和高能效等一系列优点,成为未来照明光源的发展方向。荧光粉在LED照明领域占有重要的作用。钨酸盐是典型的自激活的发光材料,发光光谱十分稳定,本征发光谱带很宽,占据 可见光区域的大部分,钨酸盐中的阳离子强烈地影响发射带的位置。钨酸盐可以由某些杂质激活,这些杂质被掺入钨酸盐点阵中之后,可使其具有特殊性质的发光。故而,钨酸盐是一种发光性能优异的基质材料,仲钨酸铵作为一种典型的钨酸盐,可以用来制备LED用NaLaMgWO6荧光粉体,其步骤如下:

1.按照一定比例分别称取NaNO3、La(NO3)3、醋酸镁和仲钨酸铵,并将其溶解到去离子水中,然后加入柠檬酸,配制成溶液A;其中柠檬酸与NaNO3的摩尔比为(0.05〜0.2) :1 ;
2.然后调节溶液A的pH值至中性;
3.将溶液A置于水热反应釜中进行水热处理,然后将样品取出进行离心、清洗、干燥,得到样品粉体;
4.样品粉体进行固相烧结,得到NaLaMgWO6粉体;其中固相烧结条件为:室温下,以1〜2°C /min速率升温至200〜300°C,再以 3〜5°C/min速率升温至500〜800°C,保温3〜8h后,冷却。

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仲钨酸铵制备氟化催化剂

钨粉氟化催化剂在气相催化氟化卤代烯烃反应中起着核心作用,工业上,常采用气相氟化卤代烯烃法制备。本文提出一种使用仲钨酸铵和氢氧化铬制备氟化催化剂的方法。

步骤:
1.将氢氧化铬和仲钨酸铵按质量百分比混合均匀,压制成型,得到催化剂前驱体;
2.将步骤1得到的催化剂前驱体,在充满氮气的氛围下于300°C~500°C焙烧6~15小时,煅烧过程中仲钨酸铵受热分解,产生大量挥发物,主要是氨气,使得催化剂的比表面积高、孔容大,提高催化剂的催化活性;
3.在物质的量比为10 :1的氟化氢与氢气组成的混合气体中,于200°C~400°C下活化6~15小时;其中六价钨不能被氟化氢氟化,而是被氢气全部或部分还原为钨单质;其中四价硅在200°C~400°C时不与氢气反应,而与氟化氢反应得到四氟化硅,然后以气体的方式脱离催化剂,如此不仅为催化剂提供孔道,而且增加催化剂的比表面积和孔容,提高催化剂的活性;而未被反应的四价硅能有效抑制高温时催化剂的积碳;
4.再于200°C~400°C在物质的量比为10 :1的氟化氢与氯气组成的混合气体氛围下活化6~15小时,得到氟化催化剂。其中,单质钨与氯气、氟化氢发生反应,得到氯化氢和沸点较低的 六氟化钨,六氟化钨以气体的方式脱离催化剂,为催化剂提供孔道,同时增加催化剂的比表面积和孔容,提高催化剂的活性;而未被转化的钨主要以氧化物、单质或少量氟化物的形式留在催化剂中,起到抑制高温时催化剂积碳。

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耐蚀硬质合金研究

传统硬质合金一般由硬质相碳化钨(WC)与粘结相钴(Co)组成,由于Co在WC上有着良好的润湿性,因而WC-Co硬质合金具有高硬度、高密度、高强度以及良好的化学稳定性,它也被广泛地运用于一些耐磨零部件和切削工具的制造中。但是作为粘结剂的Co耐腐蚀性较差,尤其是对于冲刷腐蚀,因此在粘结剂中加入一些其他元素或者寻找新的粘结剂是目前相关研究人员的主要研究方向。Co氧化腐蚀的原理是WC和Co在腐蚀溶液中形成电化学的两个电极,电解液包围形成闭合回路。WC作为催化剂,促进了电解液中O2的分界,产生O2-,形成阴极;而Co作为阳极被氧化,造成腐蚀。

较为常见的镍Ni元素可以有效替代钴Co的粘结作用并且能在一定程度上改善硬质合金的耐腐蚀性。但是其所形成的硬质合金硬度(HRA)受到了影响,相比于原先钨钴类硬质合金下降了0.5-1倍,强度也只有钨钴类硬质合金的70-80%,只适合于对强度、耐磨性要求不高的场合。此外,在粘结剂中加入铬Cr元素也是一种较为常见的方法。其可显著降低硬质合金在腐蚀环境下的腐蚀速率,还细化了硬质合金晶粒,强化了粘结相,不仅仅提高了硬质合金的耐腐蚀性能,对于各项综合性能都得到了一定的改善。有实验以WC-10(CoNi)硬质合金为研究对象,在粘结剂中加入了不同含量的铬Cr后对其耐腐蚀性能进行检测,发现Cr元素的加入显著提高了硬质合金的耐腐蚀能力,包括硬度也随着Cr的含量的上升而有所提高。另一个研究则是用WC-9Ni-0.57Cr硬质合金模拟在海水中的腐蚀行为,该研究发现在深海高压、腐蚀性的环境下就耐腐蚀性能而言,相比于传统的WC-Co体系的硬质合金,以Ni-Cr作为粘结相的硬质合金有更好的耐腐蚀能力。

近年来,一些国外的相关学者还研究了碳化钛TiC、碳化钽TaC以及碳化铬Cr3C2的加入对于硬质合金耐腐蚀性能的影响。他们认为适量添加TiC这类陶瓷复合材料的增强体,可使合金的韧性提高,并且TiC和TaC具有优良的化学稳定性,只溶解于一些强酸、超强酸和碱性氧化物溶液中;而Cr在粘结相中溶解会相应地在其表层形成一层钝态膜,会在不改变强度的前提下,显著降低电流密度,且合金中Cr与Co的比值越高,合金钝性也就越高。除此之外,在粘结剂中加入铝Al也是相关研究人员的一种新尝试。从理论上说,粘结剂中的Al能形成Al的金属键化合物(Co3Al),会使得粘结相从结构和性能上发生根本性的改变,适量提高Al含量能够提高合金高温抗氧化性能以及耐腐蚀性能。最新的研究已进展到发展无粘结剂硬质合金,其不含或者含量极少的金属粘结剂,硬度较高(可达95HRA以上),耐腐蚀性和抗氧化性也十分优异,但是断裂韧性和抗弯强度较差,给加工带来了极大的难度。总的来说,对于耐蚀硬质合金的研究主要包括三个方面,其一是粘结相的代替,其二是通过元素的加入强化粘结相,细化硬质相晶粒,其三是发展无粘结剂的硬质合金。

硬质合金可转位刀片

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偏钨酸铵生产技术现状

近年来,在石油加工工业蓬勃发展的推动下,钨系催化剂的研究与发展已获得了普遍的重视。这类催化剂的活性成分—三氧化钨,用催化剂载体,如球状的硅、铝氧化物经由偏钨酸铵(以下简称AMT)浸渍和热解而制成。这是近年来推动AMT发展的直接动力。其次,据研究分析,AMT可能是生产掺杂钨制品,如钨丝、钨铈电极材料等的很有前途的代用原料用以取代目前广泛使用的钨制品原料仲钨酸铵(以下简称APT)。
 
生产AMT的工艺流程很多,但传统的乃至今后可以预见的时期内,以APT为原料的热降解法仍占优势。其优点是流程比较简单,操作方便。其主要缺点是一次直收率较低,例如,国内几家生产厂,其AMT的直收率通常为70-80%。为此,美国有不少专利对热解设备进行了研究和改进,己使AMT的直收率达到了98%的高水平。提高AMT直收率的关键是热降解设备,美国专利中提出三种热降解炉,其中包括板式多膛炉,管式多膛炉以及微波炉,它们的共同特点是使原料APT的热解温度趋于均匀化,避免了热解温度过高或过低两种影响收率的情况。
 
其次,以钨酸铵为原料的湿法工艺也有不少研究,并申请了专利,其中包括液一液萃取法、离子交换法、电渗析法、中和法等。这类生产工艺的优点是能节省设备投资,操作连续,自动。但是,将这些研究成果,应用到生产实践中,还要作相当多的工作。

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