亚甲基蓝是一种吩噻嗪盐，正电荷不稳定。外观为深绿色青铜光泽结晶（三水合物），可溶于水/乙醇，不溶于醚类。亚甲基蓝在空气中较稳定，其水溶液呈碱性，有毒。亚甲基蓝广泛应用于化学指示剂、染料、生物染色剂和药物等方面。可用于制造墨水和色淀及生物、细菌组织的染色等方面。亚甲蓝因为有还原性，其注射液被用来治疗正铁血红蛋白血症。也用于抢救硝基苯、亚硝酸盐和氰化物中毒等。因为其杀菌消毒的作用，口服亚甲蓝或用其溶液冲洗可以治疗膀胱炎和尿道炎。另外，亚甲蓝在进入人体30分钟（注射）至几小时（口服）内会从尿中排出，导致尿液暂时呈蓝色，因此也用来作肾功能测定。观赏鱼养殖中，0.1-0.2ppm的亚甲蓝溶液也被用作消毒，或治疗白点病等疾病。

三氧化钨是一种半导体光催化剂，可用于降解水中污染物。在用三氧化钨作为光催化剂处理亚甲基蓝模拟废水的反应中，通过单因素和正交实验，确定最佳处理条件为三氧化钨用量50mg、反应时间40min、H₂O₂用量4mL。并通过动力学研究，确定在不同三氧化钨光催化反应体系中的降解反应级数。利用三氧化钨光催化降解水中污染物是目前比较热门的研究课题之一，光催化剂可以在反应中产生具有强氧化能力的空穴和羟基自由基，因而备受人们的关注。

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具体过程如下：
1.W-TiC前驱体的制备
（1）将TiC粉末加入草酸溶液中超声分散20-30min，使其弥散分布，其中草酸溶液的浓度为84-134g/L，TiC粉的添加量为0.833g/L ；另外，超声分散的超声波频率为40KHZ，功率为100-400W；
（2）往上述溶液中加入仲钨酸铵(APT) ，APT的添加量为56-114.3g/L→升温至155-185°C，恒温搅拌，反应90-240min→干燥→得到W/TiC前驱体；



2.还原反应，同时也是烧结过程
将步骤1制得的W/TiC前驱体置于管式烧结炉中，在保持氢气流通的气氛中烧结，得到钨包覆碳化钛复合粉体。氢气气氛中氢气的含量多99.999%。
烧结过程具体为：【升温速率为5°C /min，降温速率为5°C /min】
（1）升温至200°C，保温30min；
（2）然后升温至500°C，保温60min；
（3）再升温至800°C，保温60min；
（4）降温至500 °C，后随炉自然冷却。

使用该方法制备的W-TiC纳米合金粉末具有如下特点：钨和TiC在成分上可控；避免引入杂质，W-TiC纯度非常高；W-TiC的均匀化程度很高；W-TiC粒度为100nm。

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机械合金化法是目前制备W-TiC的合金常用的方法，利用高能研磨机或球磨机实现固态合金化，因磨球和球磨罐的磨损，易引入大量杂质，进而引起成分的微量变化。同时，球磨过程中引入大量的机械能，使粉末处于高能活化状态，加速了烧结过程中晶粒长大；并且由于高的内应力，烧坯易萌生裂纹，从而严重影响W-TiC合金的性能。因此，亟需寻找新的复合粉体制备方法，使制得的钨基复合材料不在晶界处产生裂纹，受力时不因产生应力集中而导致材料失效。

本文提出一种新的制备W-TiC粉体的方法，以仲钨酸铵（APT）为原料，制备钨包覆碳化钛纳米复合粉体。改变TiC颗粒在钨表面聚集的状态，不但能够使TiC均匀分布，避免团聚，克服机械合金化法的问题；而且可以减少杂质的引入，同时控制TiC的成分。



反应原理：草酸和仲钨酸铵在一定温度的条件下发生化学反应，蒸发结晶得到W-TiC前驱体粉末。在APT加入草酸溶液后，草酸与APT不会立即发生反应，这样钨可以有足够的时间在TiC粉体表面形核，实现钨包覆TiC的结构。然后，在氢气气氛下还原过程中，W则原位形核得到钨包覆TiC复合粉体。

设备：超声分散装置，搅拌装置，干燥装置，管式烧结炉
反应物及试剂：草酸，碳化钛（TiC）粉末，仲钨酸铵APT粉末

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原理：硝酸钇与仲钨酸铵在酒精溶液中混合，钇以离子形式进入钨中，且在煅烧、还原过程中都被钨所包裹着，从而实现在烧结前就散布于钨粉颗粒中，经压制烧结后，氧化钇将保持纳米级别均匀弥散在钨晶体中。

试剂：酒精、硝酸钇(Y(NO₃)₃▪6H₂0)、仲钨酸铵、保护气（氢气/真空/氩气/氮气）
设备：球磨设备、干燥箱、马弗炉

具体实施步骤：
1、将硝酸钇溶解于酒精中，与仲钨酸铵(APT)球磨混合，两者质量比为1:1000~1:10，球磨转速120-180r/min，时间0.5-12小时，得到湿粉；
2、将湿粉放入真空干燥箱于40-75°C下干燥12-36小时；
3、将干燥后的原料粉末放入马弗炉内于500-9000℃下煅烧，时间1-3h，得到纳米氧化钇弥散强化氧化钨粉末；
4、还原过程为钨粉，将纳米氧化钇弥散强化氧化钨粉末置于氢气中，升温至600-1000°C，0.5~2.5h，还原出纳米氧化钇弥散强化钨粉；
5、往纳米氧化钇弥散强化钨粉掺入活化烧结剂压制成型，1400-1800°C下烧结0.5~2.5h，制得纳米氧化钇弥散强化钨合金。【备注：烧结环境可以是氢气保护烧结、真空烧结以及在氩气或氮气加压的条件下热等静压烧结】

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氧化物弥散强化钨合金中基于氧化物的粒度和粒子分布是决定材料性能的关键因素，也就是说，氧化物的粒度越小，粒子分布越是均匀，钨合金产物的性能就更加优越。某些特定的氧化物，如 La₂O₃, HfO₂, Y₂O₃，因其具有高熔点，良好的高温稳定性，且它们在钨基体中的固溶度小等特性，常作为钨的弥散强化相，用于细化晶粒和促进材料的致密化。其中纳米级的氧化钇（Y₂O₃）的弥散强化效果最好，能显著的细化W晶粒，达到提高钨合金的穿甲和自锐化能力的目的。氧化钇是一种白色略带黄色的粉末，不溶于水和碱，但溶于酸。它常作为微波用磁性材料和军工用重要材料的主要原料，也可以用于光学玻璃和陶瓷材料的添加剂，以及大屏幕电视用高亮度荧光粉和其他显像管涂料等。



现今常用的制备弥散强化钨合金方法是往钨粉或者碳化钨粉中加入氧化钇粉，经球磨直接制得钨粉，然后压制煅烧而成。这种方法的步骤精短，易于操作，设备需求少，生产容易实现。但是，它有很大的弊端：原料容易出现混合不均的情况，而由于纳米级的氧化钇粉末容易团聚，从而导致钨合金晶粒中弥散相过大以及晶界偏聚的问题。本文提出一种新的制备方法，以仲钨酸铵（APT）为原料，氧化钇为弥散强化相，制得具有高致密度、高硬度的纳米氧化钇弥散强化钨合金材料。

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2. 将上述改性的碳纳米管置于仲钨酸铵（APT）溶液中，同时加入聚乙二醇和一水合柠檬酸，搅拌得混合溶液，其中加入的聚乙二醇的体积和一水合柠檬酸的体积都占带有碳纳米管的仲钨酸铵溶液体积的1%。碳纳米管提高了溶质在混合溶液的溶解性及分散性能；

3. 调节pH，形成溶胶
往上述混合溶液中滴加甲酸，将pH调节为1~3，并加热至70°C ~80°C ，以20~30r/min的速度搅拌，持续搅拌25~35小时直至形成溶胶；

4. 真空环境中干燥溶胶形成凝胶
将溶胶置于110~125°C的真空环境中干燥，时间8~11小时，得到凝胶；

5. 凝胶制成粉体，过筛，氢气中还原
将凝胶制成粉体，过筛网筛分，筛网的筛孔尺寸为300目；过筛后的粉体在纯度大于等于99.99%、流量为50~500ml/min的氢气还原，温度500°C ~800°C，还原时间1~10小时，获得钨碳纳米复合颗粒材料。

此法制得的钨碳纳米复合颗粒材料中碳纳米管分布均匀，平均粒径为20nm~80nm，且钨包裹于改性的碳纳米管的外表面。通过调整制备步骤中的三个变量：氢气的流量、氢气还原时的温度和时间，可以保证钨碳纳米管复合颗粒材料的制备，易于生产。

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纳米复合材料是以树脂、橡胶、陶瓷和金属等基体为连续相，以纳米尺寸的金属、半导体、刚性粒子和其他无机粒子、纤维、纳米碳管等改性剂为分散相，通过适当的制备方法将改性剂均匀性地分散于基体材料中，形成一相含有纳米尺寸材料的复合体系，这一体系材料称之为纳米复合材料。碳纳米管是一种理想的改性材料，因其具有高强度、高弹性模量、高比表面积、高电导率与热导率、低热膨胀系数及优异的耐强酸、强碱及高温热稳定性。文章提出一种钨碳纳米复合颗粒材料制备方法，将碳纳米管均匀分散于钨中，并且工艺上能做到易于批量生产、普遍生产，钨原有的良好性能得到保持，也同时改善了钨的韧性等性能。



原理：利用改性的碳纳米管对钨的吸附作用，在氢气中还原仲钨酸铵制得改性的碳纳米管均匀分散的钨碳纳米管复合颗粒材料。

制备步骤如下：
1. 获得改性的呈中性的碳纳米管
将碳纳米管置于65~75°C浓硝酸中，超声波分散20~40min；再加热至80~95°C进行回流处理1~3小时，冷却至室温后用去离子水稀释、抽滤直至溶液呈中性；将呈中性的颗粒置于70~85°C真空环境中干燥1.5-3小时。【其中，每100毫升浓硝酸中含1g碳纳米管】获得改性的呈中性的碳纳米管；

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一般来说，对于钨W和铜Cu两种金属元素互不相溶且熔点相差较大所组成的复合材料被称作假合金。其主要通过粉末冶金（Powder Metallurgy，PM）的方法制备多孔钨骨架后进行铜液的浸渍与熔渗，或者是采用混合粉末压制坯料后再进行液相烧结，从而获得钨铜复合材料。但是，对于钨铜W-Cu系统来说，钨和铜两相的相互浸润性较差，钨在液相铜中也几乎不发生溶解，这就使得其难以达到预期均匀的组织结构以及高致密化的程度。

爆炸粉末压实法属于爆炸成型加工的一种，其是利用爆炸所产生的高冲击能量，即将炸药的化学能转化为机械能，对粉末进行绝热压缩，瞬间产生高温高压使粉末材料达到致密化。除此之外，爆炸加工还包括爆炸焊接、爆炸硬化、高速锻模等方面。常用的炸药有硝铵炸药、导爆索、橡胶炸药、TNT等等。该工艺与常规加工方法（冲压、液压）相比具有许多优势，如炸药爆炸是一个极为快速的过程，作用时间短（微秒）、压力大、变形速度快、具备快熔快冷性有利于保持粉末良好的自身特性。因此，其被广泛地应用于金属基复合材料、金属间化合物、纳米块体以及准晶、微晶、非晶等亚稳合金的粉末压实研究中。下图是目前国内相关学者在研究过程中较为常见的一种直接粉末爆炸压制成型装置：

实际上，直接爆炸压制成型的方法并不需要很大的设备投资，如上图所示其装置的结构也较为简单。将粉末放在有端塞的低碳钢管或铝管中（初装密度为50%），进行抽真空处理并密封，管外覆盖一层用量适当、药层厚度与密度均匀的炸药。雷管点火后，就发生以一定速度沿管壁向下的爆轰使管子和所盛粉末压实，其爆轰的速度和作用压力取决于所用炸药的类型。但是，爆炸压实成型也存在一些缺陷使其难以得到推广和实现工业化、规模化。其中最大的因素是爆炸压实成型所产生的加载速度很高，难以得到有效的管理和控制，另一方面，爆炸参数和待压粉末类型间的依存关系也尚在研究当中。

爆炸压实后将压实坯料在真空炉内900℃下退火2小时，并进行时效处理。然后采用维氏硬度仪（HV）进行试样的硬度检测，采用阿基米德法（即比较法、积分法的思想）检测烧结后制取样品的致密度，再通过扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）观察产品的断口形貌。可以观察到断裂面的晶粒分布情况以及断裂的形式。总的来说，爆炸粉末压实是利用炸药爆炸所产生的冲击波加载技术将粉末压实，粉末在冲击波的作用下高速绝热摩擦和绝热剪切，表明产生局部高温，使粉粒表面层熔化而达到冶金粘结的目的，而粉末的压实主要是通过粉末的塑性变形和破碎实现的。

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