硬质合金刀具在切削加工过程中会产生碎屑、磨粒，它们会影响硬质合金刀具的加工精度，所以这些东西需要及时清理，这就要求切削液具备良好的清洗、排屑作用。工件表面的油污能够被切削液中的一些表面活性剂润湿、渗透、乳化和分散，从而降低油污在硬质合金刀具表面上的粘着能力。切削液使用过程中存在流动性和一定的压力，能够冲走加工过程中产生的碎屑、磨粒、油污。 

同时，为了防止工件、机床和硬质合金刀具生锈，切削液还应该具有良好的防锈作用。切削液的防锈作用主要是因为切削液中添加的防锈添加剂，防锈添加剂可以吸附在机床和工件的表面，形成保护膜，使其与外界隔绝，或着增强切削液的碱性，以防止硬质合金刀具发生腐蚀反应，从而起到防锈效果。 




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1 电铆机用铆头材料

在电铆合过程中, 铆钉温度高达1000℃ 以上, 还要承受电弧的冲击烧蚀作用, 采用高密度钨合金对各种金属铆钉进行铆合具有如下优点:

1. 使用寿命比过去常用的铆头材料高出数十至百倍以上;

2.  质量好, 铆接的铆钉头部光滑不起麻点,

3. 冲头加工方便, 高速钢要热处理, 硬质合金要电火花加工, 而高密度钨合金只要车加工即可使用

高密度钨合金是一类以钨为基(钨的质量分数通常为80 %～ 97 %) , 并添加有Ni 、Fe 、Co 、Cu 、Mo 、Cr 等元素组成的合金, 其密度高达16.5 ～19.0g/cm3 , 而被人们通称为高密度钨合金、高比重合金、重合金。高密度钨合金不仅密度大, 而且还具有一系列优异的性能:强度高, 硬度高, 延性好, 机加工性能好, 热膨胀系数小, 导热系数大, 抗氧化和抗腐蚀性能好, 可焊性好等等。这些优异性能在尖端科学领域、军事工业和民用工业中得到了广泛的应用。迄今, W-Ni-Fe 、W-Ni-Cu 合金已成为高密度钨合金的两大主要系列。



 

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Anviloy 1150是主要由钨基材料生产加工而成的且不易形变的钨合金产品，也被称为钨镍铁钼合金，多被应用于压铸件，如：高压压铸，热挤压模具。通过特殊的高温粉末冶金工艺生产的Anviloy 1150材料，有较好的热膨胀性和良好的导热性。这种特殊的性能组合能导致产品在使用过程的形成较少的热疲劳。钨合金材料熔点高，热膨胀系数低有利于其作为压铸件的用途。同时也可以通过添加其他金属元素来提高钨合金的可加工性，延展性和强度，使得钨合金材料更接近于Anviloy 1150性能和参数，材料的性能也可以通过调整一些生产工艺获得，比如热处理。

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Anviloy 1150（W-Ni-Fe-Mo）是一种采用特殊的高温粉末冶金技术制造的钨基材料。Anviloy 1150材料具有热膨胀，耐蚀性以及良好的热传导系数。Anviloy 1150优良的热传导提供了额外的好处，以增加冷却中难以冷却的区域，以减少孔隙率。       

Anviloy 1150（W-Ni-Fe-Mo）的开发主要是作为替代H-13工具钢的压铸模具，以节省您的时间和成本。Anviloy 1150优势是：增加模具的使用寿命,获得更好的表面光洁度，可以减少废品，降低成本，通常被应用于热挤压模具，压铸模具。

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以后就是选择加工极性等工艺参数规准，大部分工件一般要分成粗，中，精几种规准依次转换，既保证工件的技术要求，又保证尽可能高的总的生产效率。选择电规准的顺序应根据主要矛盾来决定。 例如加工型腔模具，电极损耗比必须要低于 1%，则应根据要求的电极损耗比来选择粗加工时的脉宽和峰值电流，这时把生产效率，粗粗度等放在次要地位来考虑。

如加工精密小模数齿轮冲模，除了侧面粗粗度外，主要还应考虑选择合适的放电间隙，以保证所规定的冲模配合间隙。

脉冲间隙时间的选择，粗加工长脉宽时取脉宽的 1/5—1/10，精加工时取脉宽的 2—5 倍，脉间大，生产率低，但脉宽过小，则加工不稳定，易拉弧。

加工面积小时不宜选择过大的峰值电流，否则电极间隙内电蚀产物过浓造成放电集中，易拉弧。因此，在粗加工刚开始时可能实际加工面积很少，应暂时减少峰值电流或加大脉冲间隔，或故意加强定时抬刀，待电火放电面积逐渐增大后，在逐渐增大电流至正常值。随着加工深度的逐渐增加，也应相应加强抬刀和冲，抽油排屑功能。




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湿度探测和控制在微电子电路加工、室内智能控制、制药、生物样品培养、作物温室培育等领域有着广泛深入的应用，精细准确监测湿气的作用和影响推动着湿度传感器的研究日趋深入，人们设计开发了各种改善和提高器件性能的方法和技术。湿度传感器一般是根据材料表面的水分子物理化学性吸附改变材料的导电性质变化规律设计加工的。基于各种响应机理，湿度传感器主要分为电容型、电阻型、光电型、和重力型等。

结合声表面波器件特性，以低维纳米材料及其复合物作为声表面波湿度传感器敏感膜的研究是极具特色的新型探测方法。比较在石英声表面波器件上涂聚苯乙炔和TiO2等薄膜后对相对湿度的敏感性，涂有TiO2薄膜的器件的响应和随湿度的线性变化性能最好。以聚乙烯醇薄膜为湿敏材料涂覆在双共振声表面波振荡器中，在相对湿度为20%到75%的范围内测到

非线性响应。利用樟脑磺酸掺杂的聚苯胺为湿敏单元，通过128°Y切LiNbO3声表面波谐振器实现了室温下 5%-90%相对湿度范围内的稳定探测，结果重复较好。聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和聚乙烯醇（PVA）镀膜的 LiNbO3声表面波器件的湿度探测性能，发现 PVP 镀膜的器件在5-95%相对湿度范围内器件插入损耗变化可达50dB，响应时间为1.5秒，恢复时间2.5秒，该类器件性能最好的湿度传感器。另一方面，以纳米结构氧化钨湿敏材料，通过溶胶-凝胶技术旋涂得到纳米结构WO3薄膜，利用互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺将反向偏置放大电路与微加热器集成在一起，实现在25%-85%湿度范围的线性探测，在湿度60%处灵敏度约达4.5 mV/%RH。WO3和银掺杂WO3薄膜电阻型湿度传感器，观察到700°C退火处理的银掺杂WO3湿度传感器在20-90%范围内大20MΩ/%RH，但是响应时间较长为29秒，恢复时间长达290秒。

综合声表面波湿度传感器研究和纳米氧化钨湿度传感器研究进展，用双功能配位体小分子有机酸铵做包覆剂，制备低维氧化钨纳米晶作为敏感膜，结合性能优异的声表面波器件进行湿气探测，这是一个比较新颖有趣的视角，以期进一步探讨氧化钨纳米晶性质的优化和湿度传感器性能提高两者间的内在联系。

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气体通过氧化钨纳米晶表面吸附后发生电子的转移，则材料导电性质改变可以根据电导率变化灵敏探测出不同气体的浓度。基于此，各种晶相、结构、形貌和尺度的氧化钨低维功能材料被报道用于气体传感器研究中。例如，用高温氧化方法制备可三维氧化钨纳米网状结构，测试该材料的气敏性结果显示对氮氧化合物（NO/NO2）气体的最低检测限能够达ppb量级，但其响应时间相对较长，约为25分钟。通过氧化硅分子筛，在低频交流电下将氧化钨微细颗粒沉积到电极上，得到的敏感器件对NO2气体敏感探测限达100ppb。利用水热-热处理路线，利用葡萄糖作包覆剂可制备出空心球状氧化钨微米颗粒，其对 NO2气敏性测试显示可达到0.5ppm，呈现出良好的敏感性。

氧化钨纳米材料的改性是提高传感器灵敏度的重要手段，主要包括掺杂过渡金属、无机非金属材料以及聚合物复合材料三类。掺杂贵金属纳米颗粒或者金属氧化物可在材料表面产生更多催化活性位点，进而提升氧化钨基纳米材料的气体敏感性。掺杂强吸附性的无机非金属材料如碳纳米管、石墨烯等组合优化材料性能可增强复合材料的气敏性；另外，通过适量混合氧化钨和聚合物如聚苯胺、聚吡咯纳米纤维材料，可以很好降低器件运行的工作温度直至室温探测。用化学合成方法将聚苯胺与三氧化钨纳米线混合来制备复合薄膜，并将之用作氢气声表面波传感器的敏感薄膜，实现了对氢气最低探测浓度达0.06%。

中国氧化钨纳米材料的研究各有特色，并取得了较好的进展。这些研究主要集中在制备特殊微结构和基本性质的表征，如结构、光学性质、电致变色性质和气敏性等。采用氧化硅作为硬模板，通过十六烷基三甲基氯化铵辅助调节水热生长习性，得到了介孔氧化钨材料。通过用 WCl6为前躯体，用环己烷作溶剂，在200℃ 下水热合成得到非计量的亚氧化物W18O49纳米线，热处理后表现出较高的活性，其气敏测试对乙醇的最低浓度达到 2.7 ppm。

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氧化钨的光催化活性主要取决于材料的表面积与体积比，在紫外光照射下氧化钨晶体材料表面生成电子—空穴对，而表面吸附溶解氧原子俘获电子生成负离子氧，相应的空穴把吸附于氧化钨表面的离子氢氧根和水分子氧化成氢氧根自由基，从而在极强的氧化性作用下将染料降解成二氧化碳和水。氧化钨作为无毒催化剂，夹带空穴氧化功率高，自然界含量相对丰富，因此是有效降解丝织品加工中产生的有机染料污染的重要催化剂之一。为提升催化效率，人们使用各种方法将氧化钨纳米晶体的某些特殊结构晶面暴露出来，如用阳极氧化制备具有取向的介孔状氧化钨，用氧化钛修饰可以很好地改善 WO3复合物催化活性。

双电荷注入/抽取机制的提出使人们对WO3功能材料的光致变色本质认识逐渐深入，并推动各种相关光致变色材料与器件的研究。从钨的化学反应角度理解，光致变色效应是钨原子的可逆氧化还原过程；从电子能带角度分析，光致变色过程就是紫外光激发价带电子跃迁到导带后形成电子空穴对，光生电子被 W6+俘获变成 W5+，产生的空穴则氧化晶体或薄膜表面的吸附水，形成质子 H+后扩散进入晶体或薄膜中与氧化钨键合产生钨青铜结构，从而呈现出蓝色。但是该机制不能解释 WO3-x（x﹤0.3）不具光致变色的原因，

基于以上机制分析，人们利用各种合成方法优化氧化钨薄膜的光致变色性能，成功地将氧化钨薄膜材料应用于智能窗、光子器件（光信息存储、光调控）和WO3/TiO2复合太阳能电池等领域。

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硬质合金刀具切削加工时除了产生摩擦热，在刀具和金属的剪切面内的内部分子产生也会产生内摩擦热，所以硬质合金刀具切削区的温度可以达到 600℃～800℃，因此要求切削液必须同时具有良好的润滑性和冷却性能。

硬质合金刀具在切削过程中，切削液的冷却作用主要是是通过浇注到硬质合金刀具切削区的切削液将切削时产生的切削热迅速地从切削区带走，降低硬质合金刀具、工件的温度，延长刀具的使用寿命，减少工件的热变形，减少热应力，提高硬质合金刀具耐用度、加工精度。切削液的冷却机理是：以渗透的方式进入摩擦区域、变形区域起到散热降温的作用。切削液的冷却性与导热系数、比热、流速以及润滑性和供液方式等有关，导热系数、比热的参数越大其冷却性越好。 




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硬质合金刀具在切削过程中，普通润滑油是处在不断移动的不变的摩擦面之间，虽然压力有时很大，却很容易形成润滑膜切削液。切削液的使用状态则不同。切削液与加工工件所形成的新鲜表面时刻保持接触，而加工表面一直处在弹性变形的状态，硬质合金刀具与被加工工件面之间要承受很大的压力，这种压力要比一般的摩擦状态下产生的压力大很多。

金属切削加工时使用切削液后，硬质合金刀具与工件、切屑之间形成润滑膜，能够降低摩擦系数，减少摩擦。金属切削加工中的多数摩擦属于边界摩擦。在切削加工中，硬质合金刀具、工件会和切削液中的某些成分发生物理和化学吸附、化学反应，如果满足一定的高温、高压条件。切削液通过泵吸作用从侧面浸入硬质合金刀具和工件的接触面，形成低剪切强度的润滑膜。 

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硬质合金刀具切削液在金属切削加工中发挥着巨大的作用，它是机械加工过程中重要的材料。切削液的作用：清洗、冷却、润滑、防锈。

切削液的冷却作用：在金属切削过程中浇注切削液，由于液体的流动特性，可以将切削区的大量切削热带走，使硬质合金刀具切削区的温度降低，达到冷却的目的；
切削液的润滑作用：硬质合金刀具与加工零件、切屑的接触表面之间存在缝隙，切削液能够渗透到其中，形成润滑膜，起到润滑的作用，从而减少摩擦，提高刀具的使用寿命，提高生产效率，改善工件表面质量，保证工件的加工精度，达到最好的经济效益；
切削液还能起到清洗作用，能够除去粘附在机床、硬质合金刀具、夹具上的小切屑，保护工件表面和机床导轨避免划伤；
切削液的防锈作用：切削液中加入某种具有防锈性能的添加剂，能够保护机床、硬质合金刀具和工件避免被周围有腐蚀性的介质腐蚀，从而达到防锈的目的。

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