为了提高机械的钻井效率，一开始出现的增长扩散型中心喷嘴，它的喷嘴力井底很近，射流冲击井底中心后向四周扩散然后向上返回且上下液流互不干扰，可以有效提高钻速达28%.但是其喷嘴内部结构复杂，采用通常的压模成型的方法无法制造，后来有些研究人员曾采用热压浸注粉末铸造的方法来制进行尝试，但是由于材料中含有铜等软质金属材料使得喷嘴的硬度、耐磨性能、抗蚀性能降低，所以使用寿命也随之减短。为了解决喷嘴耐冲蚀性能的问题，又尝试采用了压模分段成型后再钎焊连接的制造方法。但是此方法虽然在喷嘴材料上采用硬质合金，在一定程度上提高了耐冲蚀性能，但是钎焊的还有其他方面的不足如焊缝强度低、致密度差等问题，所以又产生了真空扩散焊新技术。

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硬质合金脉冲射流时非定常性射流，它所产生的动压增大了喷嘴射流的轴心瞬时冲击力，而大多数的岩石较脆，不易发生明显的塑性变形。因此，当岩石受到高的液压压缩时，大部分的压缩能在岩层中储存起来，当其瞬时冲击周期卸载时，岩石体内压缩能迅速向表面释放并产生膨胀作用促使岩屑从母岩弹起。而内部产生拉应力，当其超过岩石的抗拉强度时，就会引起拉伸破坏。此外，脉冲射流清岩具有两个特点，一个是喷嘴射流的脉动特性，由于动压力作用在冲击圈内及整个井底形成不连续、不均匀的压力分布。另一个是横向漫流以三种形式净化（速度、动能、剪切应力）移动井底岩屑的排屑有效力来清理岩屑。因此，硬质合金脉冲喷嘴已在多个油气田加以应用，在相同条件下与普通连续射流喷嘴比较能提高20%-40%的钻速，钻头进尺提高15%-25%。

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在钻进时，由于钻头机械破碎并与母岩分离开的岩屑往往被很大的压力差压持在井底，这种现象也被称为“岩屑压持效应”。而这种效应容易形成很大的塑性团块使得钻头牙轮和牙齿与井底岩石之间形成一层“垫层”，从而影响了钻进速度，加快了钻头的磨损。而所谓的喷射钻井能够大幅度提高钻井效率的关键就在于水力能量的大小，所以硬质合金脉冲喷嘴出现充分地利用了“水力机械”清理岩屑和破岩的作用，利用脉冲射流从一定程度上叫嚣了“岩屑压持效应”。有实验数据表明，硬质合金脉冲射流喷嘴的瞬时能量是普通连续射流喷嘴的1.5倍，高频射流是低频射流的2.6倍，有效距离提高了1.5倍，这也使得井底的压力得到有利的分布，更加利于清岩和破岩并提高了钻进效率。

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硬质合金实心喷雾喷嘴能均匀地将喷雾分布于制定的横截面上。其又能细分为两种类型：一种是简单直射喷嘴，它的喷射角度较小，通常小于15°，属于近似直线喷射。所以其有效喷射距离较长。冲击能量最大，在燃烧和非燃烧设备上都有较为广泛的运用，如冷却、防火、清洗等行业。而另一种是在喷嘴内部装有旋流叶片，其喷雾锥角可达50°-120°，但是冲击力不足，所以常运用于加湿和防尘。总的来说，硬质合金实心喷雾喷嘴一般粒径较粗，为了减小粒度可采用空气或蒸汽助雾化。

硬质合金空心喷雾喷嘴是对喷雾质量要求最为严格的一种（特别是运用在航空和地面燃机和燃烧室中）。由于它较小的平均粒径，在喷雾的流量和角度相同的情况下，可以更为细腻地处理表面积更大的工件，对物质的移动产生较大的影响。因此，硬质合金空心喷雾喷嘴既能应用在工业炉窑、内燃机等燃烧设备上，又能在气体冷却、金属零件表面处理、空气加湿、粉尘控制及喷涂行业等方面有良好的表现。

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对于金属材料制成的喷嘴的磨损表面上多见坑痕和犁沟，这是由于高压雾化气体或水煤浆的动力作用下带动许多硬度高于该金属材料的矿物质高速冲击喷嘴内壁，而这些粒子还具有方向不确定性，所以所造成的冲蚀作用也不尽相同，有的嵌入材料表层，有的在表面产生犁沟，还有部分对金属材料有着切削的作用，将金属材料被推向两侧并形成脊陇后又被接下来的粒子作用给碾平。所以，对于金属材料制成的喷嘴的磨损机理主要表现为塑性变形和微观切削。

对于硬质合金材料来说，其含有熔点较低的金属粘结相Co，在高温的环境作用下粘结相Co容易发生塑性变形，随后随着硬质粒子被冲蚀掉。这会使得喷嘴冲蚀磨损表面留下许多凹坑和空洞并使得留下的硬质相颗粒因失去支撑而发生断裂破坏，最终脱落。因此，硬质合金喷嘴的磨损机理主要表现为晶粒的脱落。最后是陶瓷材料喷嘴，由于它的熔点较高，硬度也比其他硬质粒子高出许多，所以其表现出很强的抗低角冲蚀能力。但是陶瓷材料是抗热冲击较差的脆性材料，抗弯强度也小于硬质合金。所以当内部的热应力超过材料本身所能承受的强度极限时，就会出现裂纹、热崩等破坏现象。

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钍钨电极（优良的焊接性能）是最早使用的、普遍的钨电极，广泛应用于直流电焊接领域。在几种钨电极中，它的焊接性能最好，所以，它在全球范围内的市场占有率最高。但因钍钨电极（粉末冶金和压延磨抛过程）会发出微量的辐射（放射性污染），所以，西方国家限制其生产，但其使用并没有受到限制。虽然如此，人们还是渐渐地将目光转移到其它类型的钨电极（比如，钨镧电极、钨铈电极），因为它们在大部分的应用领域都表现出了优良的性能，且它们不会产生辐射污染。因为钍钨电极中的氧化钍会产生微量的辐射，所以，在使用其进行焊接时一定要保持良好的通风环境，而且焊接完后，应妥善处理废弃的焊接头。

钨铈电极（在钨中加入氧化钍- ThO₂）的牌号标准

钨铈电极的优点
1. 与纯钨电极相比，其焊接性能更好，比如，它具有更好的导电率、更优的机械切割性能、更低的电子逸出功等优点。
2. 易操作，即使在超负荷的电流下也能运转良好。


 

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本文讲的是在“镧钨电极的制备”中提到的用镧钨包覆粉制备镧钨电极的原料之一 - 醋酸镧的合成方法二，其实验步骤如下：

1. 称取10g氧化镧，将其溶于500mL 50%醋酸溶液中并用蒸气浴加热。一般情况下，氧化镧可以完全溶解，如果有少量氧化物残留在容器底部的话，则需要对其进行过滤处理。

2. 将所得清液放置在75℃水浴上加热，除去大部分溶剂。

3. 待溶液冷却析出晶体后，再滤集晶体，将其放入装有粒状NaON和高氯酸镁的真空干燥器中，抽真空进行干燥，得到水合醋酸镧。然后再用下述的法1或法2除去结晶水。

法1：在真空条件下，温度控制在150℃左右，将水合醋酸镧（结晶水数目还没有测定）加热至恒重，即可得到无水醋酸镧。

法2：

1. 称取10g醋酸镧水合物，将其倒入容量为500mL的圆底烧瓶中，再加入100mL的DMF（干燥的），摇晃烧瓶，使得醋酸镧（难溶于DMF）尽可能溶解在DMF中。

2. 再加入150mL的无水苯，析出La(CH3COO)3·DMF。

3. 滤集晶体，然后再用乙醚洗涤。并将其放置于真空保干器（含无水氯化钙和五氧化二磷）中保存。

4. 将晶体置于（阿布得哈顿）干燥装置中，在210℃下，对其进行加热（也可以采用萘作热浴），除去DMF，便可得到无水醋酸镧。

 

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本文讲的是在“镧钨电极的制备”中提到的用镧钨包覆粉制备镧钨电极的原料之一 - 醋酸镧的合成方法一，其实验步骤如下：

1. 称取5g氧化镧，将其加入盛有200mL醋酸酐的圆底烧瓶（容量为500mL）中，得到悬浮液。

2. 对其进行加热，可以看到生成的产物沉积在容器底部，使其继续回流（大约需要6～10h）直至反应结束。

3. 将产物取出并放入真空干燥机（装有固体NaOH和无水氯化钙）中，干燥两天，再将产物放入真空干燥枪中，对其进行干燥处理，温度控制在100℃左右。



 

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“由镧钨电极的制备原料谈醋酸镧 - II ” 主要讲到醋酸镧在化学纯、分析纯和工业级的指标，本文介绍的是醋酸镧的指标表中的化学纯、分析纯和工业级的含义及拓展。

按纯度，可以将化工原料分为工业纯和试剂纯（化学纯、分析纯、实验纯和优级纯）。
工业纯指的是纯度低于四级品，即实验纯的试剂，纯度非常低适用于要求不是很严格的实验室，比如，漂洗、消溶或者是用作生产中的原材料。
试剂纯指的是化工产品的纯度，即原材料的纯净度，也可以说是原材料所含杂质量的多少。自然，原材料的纯度越高，其所含的杂质种类和数量越少。

化学纯（化学纯粹试剂）--- 三级品，蓝标签，是化学试剂的纯度规格，其英文全称为Chemically Pure，缩写为CP；主成分含量高且其纯度也较高，仍存在少量干扰杂质，可以用于要求较高的合成实验和要求较低的分析实验。
分析纯（AR） --- 二级品，红标签；主成分含量很高且纯度也较高，干扰杂质含量很低，可用在化学实验和工业分析。
优级纯（GR）--- 一级品，绿标签； 主成分含量和纯度都很高，适用于精确分析和研究，有的可以用作基准物质。
实验纯（LP）--- 黄标签； 主成分含量高，但纯度较差，只适用于一般化学实验和合成制备。



 

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“由镧钨电极的制备原料谈醋酸镧 -  I ”讲的主要是醋酸镧的一些性质，本文主要是接着I ，讲到醋酸镧在化学纯、分析纯和工业级的指标。

醋酸镧在化学纯、分析纯和工业级的指标如下表所示

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