钨业知识

搅拌加快仲钨酸铵蒸发结晶

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年12月31日星期四 17:45; 点击数：861

晶体长大是一种传质、传热的化学过程，而传质、传热阻力主要存在于晶体表面附近的滞流层内，因此增加固体与液体间的相对运动速度，就能提高晶体的成长速度。在一定的搅拌速度范围内，提高搅拌速度能增加固体与液体间的相对速度，从而加快晶核的成长速度，但达到某一极点搅拌速度后，再提高速度，反而会打破晶体。搅拌对蒸发结晶有着显著的影响，因为蒸发过程伴随失氨的化学反应，并且搅拌还原性氨具有诱导成核作用。

钨酸铵溶液是不稳定的，溶液中的铵极易挥发损失。当加热，并搅拌钨酸铵溶液时，随着氨和水分的不断挥发，仲钨酸铵晶体不断生成，同时使得溶液中的钨酸铵浓度由不饱和升至过饱和而进入介稳状态。继续加热蒸发，在还原性的氨气氛下又发形成晶核，然后晶核不断长大成为一定大小形状的晶体。

搅拌能促使诱导期缩短；搅拌速度快，形成的漩涡直径大、高度深、流速快，溶液与锅壁的接触面积增大，加快热交换速度，从而促进反应过程进行。NH3的逸出加剧了溶液过饱和的生成，使得过饱和度增大；同时，搅拌也使扩散速度加快，溶液的介稳区宽度缩小，△c变小，从而诱导常数k下降。并且，搅拌速度增大后，晶体生长速率由扩散控制转为表面反应控制，搅拌对仲钨酸铵均相成核和二次成核的影响一直在不断的增大；其中，对二次成核影响尤为显著，搅拌既能够阻止聚集体的生成，又能使晶体破碎和二次成核加剧，从相反方面影响仲钨酸铵的均一性。

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pH值对仲钨酸铵晶体的影响

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年12月31日星期四 17:34; 点击数：985

仲钨酸铵晶体平均粒度与粒度分布受溶液的pH值的产生影响，同时成核速率及结晶生长速率也受pH值影响，且影响效果明显。氢离子浓度指数是指溶液中氢离子的总数和总物质的量的比，俗称“pH”。表示溶液酸性或碱性程度的数值，即所含氢离子浓度的常用对数的负值。在溶液pH=9的时候，往原始钨酸铵溶液中滴1%HCL溶液，溶液PH值下降，APT的晶核析出速率降低。设定水浴60℃下反应，敞口搅拌，实验结果发现，当pH>8时，溶液产生乳白色沉淀，搅拌之后沉淀即刻消失；但当pH降至8的时候，生成的乳白色沉淀即使搅拌也难以消失。

当pH<8.2时，NHC₄⁺水解析出H+使得pH突然严重下降。由于成核速率和结晶生长受pH值的严重影响。将自生晶核后的pH值定位在8~7.8范围内，优于7.6~7.4当溶液中出现晶核后，控制pH在8.0~7.8范围内，有利于减少自生晶核的数量以及形成速率，量小的晶核能平稳的生长成为大颗粒的产品，并且，较窄的pH范围有利于制得均匀分布的粗晶粒仲钨酸铵。当往溶液中注入10%~20%的稀盐酸，pH调至6.5~7.5，则结晶颗粒松装密度减小，晶形规则，尤其是制取细颗粒仲钨酸铵更为合适。通过调整结晶母液的理想pH至6.0~8.0，并加热到50℃以上，可以获得高纯度仲钨酸铵晶体。

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温度对仲钨酸铵成核和结晶生长速率的影响

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年12月31日星期四 17:32; 点击数：843

溶液温度对仲钨酸铵（APT）结晶生长速率产生影响。室温以上，随着温度的升高，仲钨酸铵结晶的晶形经历了针状→细条状→片状→长方体→立方体的变化。APT晶粒的大小也由几微米逐步变粗到40~60μm。温度升高，APT晶形和晶体结构变化导致APT结晶产品变粗。

仲钨酸铵晶体生长过程与成核过程相同，晶体生长速率由化学反应步骤控制。APT晶体生长过程是放热过程，溶液温度升高会使APT成核速率增大，晶体生长速率加快。由于仲钨酸铵晶体是依靠化学反应产生饱和的蒸发结晶过程，并且化学反应存在着仲钨酸A→仲钨酸B→的缓慢中间步骤。故而，在成核期间内，新的晶体生长和已有晶体的生长同时发生。成核和晶体生长是两个互为消长的过程。温度升高，一方面使得成核速率常数增大，成核速率加快，新的晶粒大量增加；另一方面，温度升高以及晶体不断生长使得固相总面积不断增大，过饱和度?C迅速降低，反过来抑制成核速率和晶体生长速率。实验证明，若温度从91.5℃升高到94.5℃，过饱和度下降对成核速率和晶体生长速率的影响系数分别为0.827和0.933，同时，速率常数对成核速率和晶体生长速率的影响系数分别为1.616和1.291.

结晶温度对仲钨酸铵晶粒大小的影响，最终取决于当温度改变时，成核速率和晶体生长速率变化幅度的相对大小。实验结果表明，结晶温度对成核过程的影响大于对晶体生长过程的影响。

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涂层硬质合金工艺

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年12月31日星期四 17:09; 点击数：880

涂层硬质合金在原有的化学气相沉积法（CVD）以及物理气相沉积法（PVD）的基础上加以改进，发展出了一些新的涂层技术。

3.中温化学气相沉积（MTCVD）

中温化学气相沉积（Medium Temperature Chemical Vapor Deposition, MTCVD）是在原本CVD的基础之上改进发展出的一种新技术。其基本原理是以含碳（C）-氮（N）原子团的有机化合物如甲基亚胺、三甲基氨等作为主要反应的原料气体，与氢气H₂、氮气N₂、四氯化钛TiCl₄等气体在700-900℃下产生分解与化合反应，生成相应的Ti（C,N）等不同涂层。该方法最大的优势在于其能有效遏制脆性η相的生成，从而在一定程度上提高涂层的耐磨性、强度以及抗热震性等综合性能。但是其缺陷在于涂层内部的应力状态与PVD法相反为拉应力，这也就使得微裂纹产生的可能性大大增大。

4.溶胶-凝胶法（Sol-Gel）

溶胶-凝胶法（Sol-Gel）在涂层硬质合金的制备中也被称为α-Al₂O₃法。其是以异丙醇铝C₉H₂₁AlO₄为前驱物（前驱物又被称作母体物或先质，英文为precursor，在大气化学反应中前驱物往往是反应物，其生成物为二次污染物），采用溶胶-凝胶法在硬质合金刀具基体表面上制得结构完整且致密的α-Al₂O₃涂层。涂层和界面无明显物理缺陷，也未生成弱化相，其中硬质合金中的部分钴Co元素也扩散到涂层当中，进一步提高了基体与涂层之间的粘结强度。有实验数据表明，用溶胶-凝胶法制得的涂层硬质合金刀具的耐磨损性和使用寿命相比未涂层刀具提高了近一倍。

涂层硬质合金

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水热合成法制备焦绿石型三氧化钨

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年12月31日星期四 14:59; 点击数：901

焦绿石型三氧化钨（WO3•0.5H2O）以扭曲的WO6八面体为结构基元、通过W-O刚性骨架的角顶构筑形成具有圆环孔道的层状结构，由于其具有分子筛的网状结构和介稳性，在材料科学领域拥有广泛的应用前景，同时在钨冶炼领域，能够作为制备氧化钨的中间体，有希望减少钨工艺流程，实现碱液循环。目前，通过利用水热法制备焦绿石型氧化钨已经能够保证一定的反应率，但是含钨酸钠的水热体系结构比较复杂，限制了该法的推广应用。因此，如何强化和优化水热反应过程，制备出比较符合工业要求的焦绿石型氧化钨产品，对于实现工业化生产具有重要的意义。

研究结果表明：
水热合成法制备焦绿石型三氧化钨（1）单独利用三氧化钨为添加剂能够稳定水热体系的pH，并且制得焦绿石型氧化钨产品，其反应率能达到80%以上。而以草酸、CO2预处理钨酸钠溶液后，则利于改变反应速率，将反应时间由原来的24h以上缩短至8h以内。
（2）进一步证明了碱性体系下也能够制得焦绿石型三氧化钨产品，所需要pH范围拓展至3.5～8.9之间。
（3）经XRD、SEM等检测手段分析，所制得的产品均具有良好的立方体结构，颗粒的粒径平均尺寸都在1μm左右。
（4）以三氧化钨为添加物的产品具有较好的分散性，但是，产品中容易夹带Na元素，用少量稀盐酸进行洗涤能基本去除Na元素。
（5）采用红外检测初步认为W2O72-是制备焦绿石型氧化钨的生长基元，探讨了钨酸钠溶液在水热反应过程中以及酸化过程中多组分平衡情况，对水热反应机理提出了合理的假设。

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制备三氧化钨介孔材料

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年12月31日星期四 14:52; 点击数：946

介孔材料是一种孔径介于微孔与大孔之间的具有巨大比表面积和三维孔道结构的新型材料。它具有其它多孔材料所不具有的优异特性：具有高度有序的孔道结构；孔径单一分布，且孔径尺寸可在较宽范围变化；介孔形状多样，孔壁组成和性质可调控；通过优化合成条件可以得到高热稳定性和水热稳定性。它的诱人之处还在于其在催化，吸附，分离及光，电，磁等许多领域的潜在应用价值。按照化学组成分类，介孔材料一般可分为硅系和非硅系两大类

三氧化钨介孔材料的制备方法
六方相三氧化钨结构图 1. 水热法
主要以长链有机物为模板，六氯化钨为钨源，在乙醇中凝胶化后通过煅烧或者溶剂萃取除去有机模板剂来制备氧化钨介孔材料，但高温煅烧时氧化钨介孔极易坍塌，而利用萃取除去有机模板时，需多次萃取却难以除尽。以无水乙醇作为反应介质，以非离子表面活性剂p123作为模板，乙醇作为反应物，采用溶胶凝胶法，在400℃煅烧5h后准备出介孔三氧化钨，孔径为125m/g 空隙率48%。
2. 硬板模板法
用介孔二氧化硅为模板，使氧化钨在其介孔中高温结晶后用HF除去模板，此类方法在除去模板时条件比较温和，而且模板除去彻底，而且由于二氧化硅作为骨架支撑，制备三氧化钨介孔材料结构较好。采用模板法，利用二氧化硅介孔材料为模板剂，利用磷钨酸为钨源，以模板法制备了的氧化钨介孔材料。

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三氧化钨介孔材料的应用

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年12月31日星期四 14:47; 点击数：1042

在催化剂领域的应用
介孔分子筛具有较高的比表面积和规则有序的孔结构，是催化剂的优良载体，固体杂多酸是一种新型的催化材料，具有超强酸的性质，它不但对环境友好，而且有温高活性的优点。在实际应用中，可将其负载于适合的载体上，介孔材料的孔道直径较大，有利于多酸阴离子进入而达到充分分散的作用。将三氧化钨（WO₃）负载在氧化铌（Nb₂O₅）与氧化铝(Al₂O₃)上，可得三氧化钨在氧化铌有更好的分散性，更容易被还原，三氧化钨与氧化铌能形成固溶体。与WO₃/Al₂O₃催化剂相比，WO₃/ Nb₂O₅对乙醇氧化成乙醛和乙酸等反应有更高的活性。

三氧化钨介孔材料催化剂在吸附领域的应用
介孔材料在分离和吸附领域有着独特的应用，它对氮气，挥发性烃和重金属离子有着较高的吸附能力，无需特殊的吸附剂活化装置就可以回收各种挥发性有机污染物和铅Pb，镉cd等重金属离子。合成的六方介孔材料。用于吸收核废液中元素，达到较好的效果。

目前对于三氧化钨介孔材料的研究存在较大的困难，主要由于其复杂的价态制备过程中有很多值得研究与急需解决的问题。非硅基介孔材料从合成技术，合成机理到实际应用方面仍然存在诸如合成技术不成熟（往往在脱除模板剂的过程中会造成孔坍塌等状况）、不绿色、重复性、合成机理不够明确、实际应用工艺不成熟、应用领域有进一步待拓展。

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钨螺旋线镀金工艺

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年12月31日星期四 14:32; 点击数：1010

螺旋线型行波管广泛应用于航空航天、卫星通讯、雷达和电子对抗系统等领域，在现代军事电子装备中具有不可替代的作用。难熔金属钨由于具有高强度，高硬度，常作为螺旋线的首选材料，但钨的电导率和热导率均较低。随着行波管功率量级和工作频率的不断提高，特别是进入毫米波频段，钨螺旋线的高频损耗增大，严重影响行波管的输出功率和工作稳定性。为了降低钨螺旋线的高频损耗，一般采用对钨螺旋线内外表面镀覆低损耗薄膜材料的方法，如镀金薄膜。

镀金方法

钨螺旋线镀金物理方法以磁控溅射、离子束溅射技术为主。

由于螺旋线尺寸较小，采用这2种技术镀金时易产生电磁屏蔽效应，难以保证螺旋线内外表面薄膜厚度的均匀性，而薄膜厚度均匀性是影响行波管输出功率的一个重要因素。此外，这2种技术在镀金过程中，均用到块体纯金靶材且其利用率低（小于25%），使样品制备成本大大提高，因而在实际生产中不宜采用。

钨螺旋线镀金化学方法以电镀技术为主。

电镀技术根据电解液成分不同，分为氰化镀金和无氰镀金2种。氰化镀金技术比较成熟，但环境污染严重，国家严格禁止采用。而无氰镀金技术尚未成熟，钨材表面的无氰镀金研究鲜有报道。

由于氰化物是剧毒物质, 严重地影响健康, 同时对环境产生极大的破坏。随着科学的发展和环境保护意识的增强, 镀金技术逐渐向无氰镀金的方向发展。

国内无氰镀金工艺研究尚处于起步研究阶段，存在诸如镀液成分复杂、稳定性差，镀层不牢固等问题，钨基体表面无氰镀金工艺直接在钨基体表面沉积金薄膜，二者之间结合性能不好，主要原因在于金与钨基体晶格匹配度相差较大，影响金薄膜沿基体表面的外延生长。

此外高温使用条件下，金与钨基体膨胀系数差异较大，镀金层易出现起皮、脱落现象。故可以通过预镀过渡铜层方法来提高镀金层与钨螺旋线的结合牢固性。

影响钨螺旋线镀金的因素主要有几个方面

1.钨螺旋线表面直接镀金，二者之间结合性能不好，采用增加过渡层铜的前处理方法，能够改善镀金层与钨基体的结合性能，且镀金层表面平整、光滑、致密，晶粒细小、均匀。

2.过渡层厚度过小或过大，都会影响镀金层质量。过渡层厚度过小，影响后续镀金层覆盖程度，部分基体表面出现裸露；过渡层厚度过大，高温处理过程中可形成铜含量较高的Cu-Au 合金易熔化，导致镀金层出现起皮、脱落现象。

3.过渡层应控制在适宜厚度，所获得的镀金层质量较好，且高温结合效果理想。

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钨合金FDG屏蔽容器

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年12月31日星期四 14:27; 点击数：909

近年来，随着显像技术的进步，PET的应用得到了较快的发展。18F-FDG（18F-fluorodeoxyglucose）即氟代脱氧葡萄糖（通常简称为FDG，其化学分子结构式如下），作为一种医疗上常用正电子放射性体内用药被广泛地用以进行PET检测时的药物。由于绝大多数的恶性肿瘤细胞都具有高代谢的特点，且分裂繁殖速度也比细胞快，所以对葡萄糖的使用量会大幅增加。特别是恶性肿瘤细胞，其生长过程中葡萄糖的消耗量远远大于正常组织，所以在肿瘤细胞中会聚集高于正常组织的FDG。因此病人在注射FDG后可以通过PET扫描成像后反映出体内组织对葡萄糖的需要量，从而用来测定脑代谢判断心肌存活以及诊断各种恶性肿瘤，PET才能更精确地确定肿瘤的肿瘤的大小、数量以及存在的部位形态等等。

FDG在PET检测中的作用可谓是至关重要，但是正如前面提到的，FDG是一种放射性物质，这也意味着它的辐射会对人体造成危害。因此，必须重视对FDG的存放环境和存放条件。常用的用以存放FDG的容器主要是由钨合金材料制成的屏蔽容器，这是由于高密度的材料会有高辐射吸收能力。因此，钨合金屏蔽容器可以很好地屏蔽FDG的放射性，从而保障病人以及医生的安全。

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钨镀金与黄金的区别

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年12月31日星期四 14:23; 点击数：2853

钨合金镀金与黄金的最大区别就在于其基体材料的不同，钨合金镀金产品是对钨合金产品表面进行镀金但其本质材料仍属于钨合金，而黄金的基体材料就是黄金。当然，也可以对黄金的表面进行镀金处理，这样做的目的只是为了增加原有黄金的表面色泽从而达到赏心悦目的目的。由于钨和黄金有着较为相似的密度，黄金的密度为19.3g/cm3，而钨的密度为19.35/cm3，因此两者具有较为相似的手感。

但是黄金的化学亲和力强，易与空气中的硫化氢类酸性气体发生反应，从而使其表面颜色黯淡化。黄金的硬度也次于钨镀金，因此黄金首饰在日常佩戴中容易摩擦消耗，但是钨镀金的高硬度特性则使其很好地克服了摩擦磨损的问题。此外，钨无毒、环保，耐蚀性好，由此制成的钨镀金产品无论应用于哪方面都能很好地保持其原有的状态，且对环境不会产生污染。简而言之，从价值上来看，钨镀金显然不能与黄金比肩，但是从观赏性和实用性上来看，是可以用钨镀金制品来替代昂贵的黄金制品的。

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黄金与钨镀金的简介

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年12月31日星期四 14:20; 点击数：2075

黄金是目前最稀有、最贵重的贵金属，具有很高的储藏价值，也是目前世界上通用的特殊储备通货。黄金在古代时就已经奠定了其贵重的高象征性地位，而黄金的高延展性使其能够制成各种首饰、工艺品并拥有亮丽的色泽和外形，尤其深受人们的喜爱。按照国家标准规定黄金的纯度是用K来表示的，每K黄金的含金量为4.166%。而目前市面上流行的黄金主要分为足金和K金，足金即含量为99%以上的黄金。至于我们常听见的24K金这一说法，理论上黄金含量应为100%，但事实上市面上销售的24K黄金含量一般为99.99%。

钨合金镀金是指在钨产品的表面进行镀金处理，使产品表面拥有形同黄金一般的亮丽色泽，从而达到更高的观赏性。镀金是一项十分严谨的工艺，是利用电解或其他化学方法使金子附着到其他物体的表面上从而形成一层薄金。一般来说较好的镀金制品其表层镀金厚度为10~25μm，2~3μm厚度的镀金制品较为一般，0.18μm以下的则为廉价制品，因此不能称为镀金，而是叫做涂金。随着钨制品的广泛应用，其无毒环保、延展性好以及高比重特性使其应用领域越来越广，已不单单限制在作为某些设备的材料以及配重件等。镀金的钨合金可以制成许多观赏性、实用性以及性价比极高的收藏性产品，如钨镀金戒指、钨镀金纪念币、钨镀金耳坠、钨镀金手环等等。

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