钨业知识

水热合成法制备焦绿石型氧化钨

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年4月08日星期三 15:26; 点击数：2039

当前水热法已被广泛用于无机材料合成和材料处理,相比于其他方法拥有许多优点:所需反应设备相对简单,而且水热控制具有明显的可操作性和可调变性;水热法特别适于合成特殊结构、特种凝聚态的新化合物以及制备具有平衡缺陷浓度、规则取向和晶形完美的晶体材料;水热条件下,溶液粘度下降,扩散和传质过程较顺利,反应物的活性有较大的提高,因而水热合成可代替某些高温固相反应,有利于促进中、低温合成化学的发展。

1989年,瑞典的Amberg等人首次利用水热法制备出立方晶系的焦绿石型氧化钨,该相是采用水热法在pH=3.0合成钨酸镁的研究中偶然得到的晶体,经解析得知是W2O6•H2O(即H2W2O7)。1992年Kenneth等人较详细报道了水热合成氧化钨的制备条件与其晶型的关系,研究发现在pH值为3.5～4.5范围内得到的是焦绿石型结构,在pH值为1.3～2.0之间得到的是六方晶型结构。而在pH值为2.0～3.5之间得到的是焦绿石型和六方晶型混合相,若pH大于5则得不到沉淀产物。1995年Guo等人采用水热合成并利用HCl调节体系pH值为6.0时也制备出焦绿石型氧化钨,而且该物质具有较好的电化学特性,这说明水热合成焦绿石型氧化钨的影响因素很多,其中pH环境很可能是最重要的因素。

中国对水热法制备焦绿石型氧化钨的研究极少,其方法则略有不同:在pH值为2.5～4.5范围内得到的是纯相的焦绿石型氧化钨超微粉体,在pH值为0.5～2.0之间得到的是六方晶型氧化钨。同时研究表明在130～200℃的温度范围内制备出的粉体晶粒尺寸相差不超过5nm,提高温度可使晶粒尺寸略微减小,而所用盐酸的浓度对晶粒尺寸的影响较小。粉体主要以团聚体形式存在,EP-MA形貌如图2所示,粒度分析显示,粉体粒径在2～100μm之间呈双峰分布平均粒径较大,而且粉体放置一个月以后团聚现象更加明显。

钨粉生产商、供应商：中钨在线科技有限公司
产品详情查阅：http://www.tungsten-powder.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
关注微信公众号“中钨在线”，了解每日最新钨钼价格

软化学合成法制备焦绿石型氧化钨

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年4月08日星期三 15:26; 点击数：1960

软化学合成即温和条件下无机功能材料的合成,它力求在中低温或溶液中使起始反应物在分子尺寸上均匀混合,进行可控的化学反应,经过生成前驱体或中间体,最后生成具有指定组成、结构和形貌的材料。1988年法国的Coucou等人采用软化学方法首次合成了焦绿石型氧化钨,他们以(NH4)10-W12O41•5H2O为前驱体,在酸性乙二醇溶液中加热回流得到[(NH4)2O]xW2O6,将其在酸溶液中反复清洗,所得粉体在100℃下加热除水,即制得焦绿石型氧化钨粉体。1996年Li等人采用同样方法制备了一系列(M2O)xWO3•zH2O(M=H+、Li+、Na+、Ag+和NH+4),并测试了该系列粉体的湿敏性能。

上述方法往往只能得到有晶格缺失的焦绿石型氧化钨,而且其中水分子含量一般比完整的H2W2O7要少。近年来发展的软化学方法一般是以Aurivil-lius型化合物Bi2W2O9为前驱体,通过酸处理得到焦绿石型氧化钨。R.E.Schaak和ManabuKu-do等人对该法设计出详细的制备流程:将Bi2O3和WO3按照1∶2的摩尔配比混合均匀后在800℃煅烧48h,得到的Bi2W2O9置入浓盐酸中,然后在室温下强烈搅拌72h即得到无畸变的H2W2O7晶体。之后对H2W2O7的绝大多数研究都是基于这种方法。

焦绿石型氧化钨应用（b）

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年4月08日星期三 15:26; 点击数：1862

焦绿石型氧化钨多为A位缺失型的层状钙钛矿组织，其中一个水分子直接与钨相接形成二维层状结构，层与层之间通过氢键相互作用。中文名是焦绿石型氧化钨，外文名Pyrochlore-typeH2W2O7，分子式H2W2O7WO3•0.5H2O它用于层状复合材料、传感领域、煅烧制备氧化钨等。

利用离子交换法处理含钠的焦绿石型氧化钨,分别制备出含H+、Ag+、NH+4、Li+的焦绿石型混合物,对比发现,[H-H2W2O7]具有最低的电阻率,而[Li-H2W2O7的相对湿度和电阻率对数之间拥有最佳的线性规律,且该传感器具有良好的耐用性和重复性。对焦绿石型氧化钨进行了研发现Li元素的插入会造成晶格参数的变化,并易造成原晶体向非晶态发生转变,生成空腔结构并具备一定的传感功能。

以焦绿石型氧化钨薄膜为阴极,以锂箔为阳极,1mol/L的LiClO4做电解液,用电解法将Li均匀嵌入到焦绿石型氧化钨中。所得产品表现出良好的电致变色性能,并确定了锂离子的化学扩散系数为1.1×10-7cm2/s,该系数是相关研究中所能达到的最高值。

焦绿石型氧化钨应用（a）

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年4月08日星期三 15:26; 点击数：1627

不同链长的烷基胺嵌入到层状无机主体中能得到微孔柱撑材料,具有高比表面积、多孔结构且孔径可调,这对催化领域的研究有重要意义,而且在吸附、传导、分离和催化等诸多领域具有广阔的应用前景。将几种一元烷基胺(CnH2n+1NH2,n=4,8,12,16)嵌入层状H2W2O7的行为,他们将H2W2O7置于烷基胺与正庚烷的混合液中,在室温条件下反应7d后经洗涤、烘干处理,制得多种层状复合材料。烷基胺在复合物中层与层之间通过静电引力相互作用,以全反式构象双层排布,层间距随烷基胺碳原子属的增加而线性增长。复合物的禁带宽度相对半导体氧化钨变大了很多。后来他们以HTT作为中间体,利用阳离子交换机制又间接将苯胺阳离子嵌入到H2W2O7层间。聚苯胺分子没有破坏原有的层板结构,在层间成单层垂直分布。对比H2W2O7及烷基胺/H2W27复合物的分解温度,聚苯胺的嵌入大大改善了材料的热稳定性。利用H2W2O7和正辛胺在非极性庚烷介质中合成了新型插层化合物,经过去除有机胺、煅烧的工序最终获得一种功能材料,该材料对酒精表现出极高的敏感性。还利用H2W2O7•xH2O与庚烷/辛烷混合溶液反应,释放的层间水与辛胺发生水解反应形成高碱性微区水溶液,[W2O7]双层在高碱性溶液中被溶解为[WO4]单层,如式(7)所示。生成的H2-b(RNH3)WO4在准反胶束介质中自组装为高度有序的无机-有机混杂纳米带(C8NH2-HWO),将纳米带分散于硝酸水溶液后,经磁力搅拌、固液分离、洗涤、热处理后得到WO3纳米片,并对产品的形貌、结构和形成机理进行了探讨。后来又经过一系列的研究,他们将插层反应的具体条件进行了适当的调整,最终确立出利用H2W2O7•xH2O制备插层复合材料和纳米WO3的较完善过程,并指出该法适宜于大规模纳米WO3的生产,且符合工业化的低成本要求。H2W2O7•xH2O+aRNH2H2-a(RNH3)W2O7+xH2O(6)H2-a(RNH3)aW2O7+(2b-a)RNH2+H2O2H2-b(RNH3)bWO4(7).

硬质合金涂层技术

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年4月07日星期二 17:54; 点击数：1718

硬质合金涂层技术可分为化学气相沉积法和物理气相沉积法两大类，基体的处理是获得性能良好的涂层硬质合金，除选好涂层材料和控制好涂层工艺外关键因素。由于不同材料的热膨胀系数不同，涂层材料在冷却过程中可能因热应力而产生裂纹。堆基体进行处理，使其表面区域粘结剂含量较高，立方相碳化物和碳氮化物较少的韧性较高，防止裂纹扩展导致材料失效，同时防止当涂层中形成的裂纹扩展到该区域时向合金内部扩展。目前比较成功的处理方法是，使基体具有富钴梯度结构的表面。实验表明，经过这样处理之后，基体与涂层的结合强度得以提高，抗裂纹扩展能力明显加强，既能保证涂层切削刃的高强度，又提高了刀具整体的抗弯强度。

硬质合金生产商、供应商：中钨在线科技有限公司
产品详情查阅：http://www.tungsten-carbide.com.cn
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
关注微信公众号“中钨在线”，了解每日最新钨钼价格

提高硬质合金刀具金刚石涂层附着力

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年4月07日星期二 17:52; 点击数：1714

目前研究人员发现针对增强刀具基体与金刚石涂层结合力的提出了可行性的运用方向，操作具体理念围绕：先对刀具用电化学两步法进行预处理，可以有效去除刀具表面的钴，提高刀具表面的粗糙度，提高金刚石的形核密度；然后在其表面注入钼离子，可以在刀具表面形成一层化合物保护层，有效阻止刀具内部钴的扩散；利用化学气相沉积法沉积一层金刚石涂层，接着对涂层进行离子轰击，可以有效降低金刚石薄膜的粗糙度，增强其结合力。因此可以使金刚石涂层与基体结合强度更高，从而大大提高了刀具的切削性能和使用寿命。提高硬质合金刀具表面金刚石涂层附着力的创新性方法如下：（1）将硬质刀具放入去离子水中用超声波对其表面进行清理；（2）将清理后刀具放入装有电解液的电化学腐蚀装置内腐蚀机体表面；（3）将步骤（2）处理过的刀具置入王水溶液中浸蚀5~20min，取出刀具，用丙酮清洗刀具，晾干；（4）将步骤（3）处理过的刀具利用离子注入技术将钼离子注入刀具表面，使其在表面形成一层化合物CoMoO4，然后置入金刚石微粉混合液中，超声振荡15min；（5）用化学气相沉积法在刀具表面沉积厚度1~5μm金刚石薄膜，然后用离子轰击金刚石薄膜，轰击完成取出刀具。

硬质合金生产商、供应商：中钨在线科技有限公司
产品详情查阅：http://www.tungsten-carbide.com.cn
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
关注微信公众号“中钨在线”，了解每日最新钨钼价格

硬质合金(ＴａＣ，ＮｂＣ)涂层刀具

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年4月07日星期二 17:48; 点击数：1998

硬质合金是由WC、TiC、TaC、NbC、VC等难熔金属碳化物以及作为粘结剂的铁族金属用粉末冶金方法制备而成。相比高速钢，它具有较高的硬度、耐磨性和红硬性；与超硬材料相比，它具较高的韧性。新型Ｐ、Ｍ、Ｋ类硬质合金中，很多是添加了ＴａＣ、ＮｂＣ（代表牌号包括ＹＮ０５，ＹＮ１０）用以切削正火和调质状态下的钢材，其切削性能优于ＷＣ基合金ＹＴ３０，ＹＴ１５。
我国目前在硬质合金刀具材料开发方面基本达到世界水平产出产品包括ＣＶＤ金刚石薄膜在内的硬质合金涂层刀具，Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基硬质合金（金属陶瓷），梯度结构硬质合金。

硬质合金生产商、供应商：中钨在线科技有限公司
产品详情查阅：http://www.tungsten-carbide.com.cn
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
关注微信公众号“中钨在线”，了解每日最新钨钼价格

稀土元素硬质合金工具

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年4月07日星期二 17:46; 点击数：1610

在硬质合金添加少量的铈，钇等稀土元素，稀土元素强化硬质相和粘结相，净化晶界，并改善碳化物固溶体对粘结相的湿润性的特性可以有效的提高合金的韧性和抗弯强度。而针对硬度问题，由于硬质合金的硬度主要取决于合金中硬质相的性质、数量以及颗粒大小，而合金工艺参数也会带来组织的差异（如孔隙）。但是，微量稀土的添加对合金中硬质相性质有无明显影响，大多数实验证明稀土对合金硬度的影响可能与硬质相变细和消除粗大孔隙有关。

目前在应用方面加入微量的稀土元素Ｇｄ和Ｐｒ（镨）对提高硬质合金的使用性能具有明显作用，其高温抗断性和抗弯性以及刀片抗月牙磨损，抗后刀面磨损和抗崩刃性等均有提高。此类硬质合金在矿山工具，顶锥，拉丝模用硬质合金中有广阔前景。

硬质合金生产商、供应商：中钨在线科技有限公司
产品详情查阅：http://www.tungsten-carbide.com.cn
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
关注微信公众号“中钨在线”，了解每日最新钨钼价格

硬质合金刀具材料发展

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年4月07日星期二 17:43; 点击数：1703

硬质合金刀具材料的出现，大幅提高了切削效率（约为高速钢的１０倍），使得世界硬质合金的产量急速增长。新材料，新牌号的硬质合金刀具不断出现，硬质合金在全部的刀具中的比重越来越大，刀具材料已从20世纪初的高速钢、硬质合金发展到现在的高性能陶瓷、超硬材料等。目前的硬质合金的发展主要包括：细化晶粒和超细晶粒的硬质合金，表面涂层硬质合金，表面和整体热处理，稀土元素的硬质合金，添加ＴａＣ，ＮｂＣ稀有金属等。合理的针对加工对象和加工条件的选择合适的刀具材质方能达到耐磨性和韧性的二者兼顾，实现理想的切削效果。

硬质合金生产商、供应商：中钨在线科技有限公司
产品详情查阅：http://www.tungsten-carbide.com.cn
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
关注微信公众号“中钨在线”，了解每日最新钨钼价格

焦绿石型氧化钨的结构

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年4月07日星期二 14:28; 点击数：2024

焦绿石型氧化钨(常记作H2W2O7或WO3•0.5H2O)是一种A缺位层状钙钛矿基氧化物,由于具有分子筛的网状结构和介稳性,而在催化、传感、电致变色、燃料电池等领域表现出广泛的应用前景。另外,焦绿石型氧化钨粉体经浓盐酸处理后可有效地除去Na元素,且焙烧后可直接得到WO3,有望成为钨工业中的新型中间体。

焦绿石型氧化钨是以扭曲的WO6八面体为结构基元,通过钨氧刚性骨架的角顶构筑形成具有六元环孔道的层状结构,它拥有三维孔道,这种孔道有利于阳离子的快速迁移和交换。其中一个水分子直接与钨相接形成二维层状结构,层与层之间通过氢键相互作用。标准化学计量比的H2W2O7为立方晶系,晶胞参数a=10.305(3),Z=16。就热稳定性而言,在温度高于320℃时,焦绿石型氧化钨的结构遭到破坏,即以WO6八面体为结构基元、通过钨氧刚性骨架的角顶构筑而成的具有六元环孔道网状结构倒塌,形成正交型氧化钨。

水热合成焦绿石型氧化钨反应机理

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年4月07日星期二 14:28; 点击数：1902

焦绿石型氧化钨(常记为H2W2O7或WO•-0.5H2O)以扭曲的WO6八面体为结构基元，通过WO6刚性骨架的角顶构筑形成具有六元环孔道的层状结构，在层与层之间形成道。其具有n型半导体特性和微波吸收特性，作为新兴的工业材料，它在光致变色、电致变色、气致变色、催化等方面都有着很重要的研究意义。此外，焦绿石型氧化钨经过焙烧后能直接转变为三氧化钨，可作为制备三氧化钨的中间产物。

目前制备焦绿石型氧化钨主要采用软化学合成法和水热合成法。水热合成法在无机材料合成领域应用广泛，其优点是水热条件易于调控，所得产品纯度高、分散性好、粒度易控制。目前水热法制备焦绿石型氧化钨通常是以钨酸钠溶液为原料，酸化后水热反应一定时间制得。根据不同科研工作者的研究结果，钨酸钠溶液pH值在2.0～8.9的范围内均能水热合成焦绿石型氧化钨，但其合成机理尚不明确，无直接证据确定该反应前驱体，研究有待进一步深入。酸性环境下存在多种钨同多酸根离子及杂多酸离子，结构多变且转化情况复杂，因此本文着重讨论碱性体系中焦绿石型氧化钨水热合成机理。

以纯钨酸钠溶液为反应物，盐酸为添加剂，在碱性环境下水热合成焦绿石型氧化钨。利用FT－IＲ测试方法分析了不同酸化度下和反应不同时间段的Na2WO4溶液的红外光谱变化规律，逐一分析WO2－4、W7O6－24、H2W12O10－42和W2O2－7是否为制备焦绿石型氧化钨反应的前躯体，利用排除法排除了H2W12O10－42、W2O2－7作为反应前躯体的可能性，认为该前躯体应为WO2－4和W7O6－24，并通过热力学计算结果辅助证明。