钨业知识

钨铜电极熔渗法（二）

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年10月21日星期三 16:42; 点击数：1112

对粉末粒度的研究，也相对侧重于钨粉粒度对于钨铜合金电极制备工艺及各项组织性能的影响。通常情况下，烧结温度越高，钨粉的平均粒度越大，所得到的钨骨架的强度也就相应越高。但是，若钨粉粒径过大时，由于粗钨粉颗粒间相互接触的面积相对较小，烧结钨骨架的过程中五分颗粒不能很好地粘结形成颈缩，钨骨架的强度不足，铜液熔渗后易造成材料的硬度以及强度不够。有科学家采用实验研究了钨粉粒径和铜体积分数对致密化机理的影响，其认为钨铜W-Cu合金的致密化很大程度上取决于钨颗粒的起始晶粒度，而这种影响会随着铜体积分数和烧结温度的增加而减小。

而另一组实验则采用三种不同粒度的钨粉（8.7μm、23.2μm以及65.2μm）制备W-15Cu钨铜合金电极，其通过研究认为不同的工艺参数和钨粉粒径导致闭孔和W-W邻接率的改变，从而最终影响熔渗密度和电阻率。现如今，国内外普遍采用粒度为4-8μm的钨粉制备钨铜触头。其认为平均粒度在4-8μm的钨粉具有较好的成型性、烧结收缩和热膨胀系数小、尺寸大小以及烧结钨坯的孔隙度容易控制等众多优点。
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S刃型硬质合金钻头的分类

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年10月21日星期三 14:48; 点击数：1317

S刃型硬质合金钻头因拥有S刃钻尖而得名，S刃钻尖基本上可分为三种类型，即高冠S刃、低冠S刃和低冠小S刃。

1、高冠S刃钻尖

高冠S刃钻尖以美国某公司的钻头磨床修磨的温斯陆(Winslow)钻尖为代表。该机床附设了一套特殊的凸轮机构，修磨出的S刃钻尖切削部分(L0)较长，S刃冠状曲率较大。特点：由于S部分较高(L0较长)，基本消除了负前角，甚至可实现正前角切削，所以不必另加横刃切削槽。修磨效率高，适于修磨厚钻芯刀具。但钻尖尖端部分相对薄弱，强度较差，不适合高速加工高硬度工件。钻尖材质需采用具有较好韧性的材料。

2、低冠S刃钻尖

低冠S刃钻尖以德国五轴磨床修磨的钻尖为代表。钻尖切削部分(L0)较短，S刃冠状曲率较小。从端面投影方向可看出横刃为大S形，中间局部可为一小段直线，横刃部分有两个小槽，可减小钻尖部分的负前角。特点：因切削部分(L0)相对较短，钻尖尖端及主切削刃强度较好；由于钻尖S刃冠状曲率小，因此自定心性及稳定性均优于高冠S刃钻尖。开横刃前角后，钻削性能明显改善，既保留了高冠S刃钻尖的优点，又提高了钻尖尖端的强度。适用于加工较硬材料的工件(如钢件、铸铁件等)。钻头材质可采用高速工具钢、硬质合金或其它高硬度材料。此类钻头的修磨较复杂，要求较高。

3、低冠小S刃钻尖

此类钻尖形状与高冠S刃钻尖较类似，其横刃也为小S形，钻尖顶角(2Ø)较上述两类钻尖更大，主切削刃短(L0相对较短)，冠状曲率较小。特点：因主切削刃较短，因此加工中的扭矩较小；由于主切削刃强度高、冠状曲率小，因此自定心性和稳定性均比高冠S刃钻尖好。另外，小S刃钻尖无负前角产生，因此不需在横刃处加槽，既控制了轴向力，又减小了扭矩，可极大地改善切削性能。适于修磨高硬度材料(如硬质合金类)小螺旋角钻头。（结束）

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硬质合金钻头的使用中的安全事项

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年10月21日星期三 14:46; 点击数：989

使用硬质合金钻头进行机械加工时，必须注意安全第一，遵循基本的安全事项才能确保操作效率。以下是硬质合金钻头的使用中涉及的基本安全事项，但并非全部，需要操作者严格遵守。

1、开机前应对机台进行全面细致的检查，包括操作面板、导轨面、卡爪、尾座、刀架、刀具等，确认无误后方可操作。

2、必须在确认工件夹紧后才能启动机台，严禁工件转动时测量、触摸工件。

3、使用前，请检查钻头是否有伤痕，如有伤痕请不要使用。

4、在操作时，请穿戴好工作服，安全眼镜、安全帽等;请不要穿戴松散的衣服和纱手套，以免发生危险。

5、为防止铁屑将手划伤，钻孔时请使用铁钩来清除铁屑。

6、在钻头旋转时，请不要用手触摸，以免发生危险。

7、如果钻头被卡住，请立即关闭电机。

8、更换、拆卸钻头时，应确保设备电源处于断开状态。

9、钻头刃部非常坚硬，但也很脆，请小心保护，如果钻头崩刃会影响钻孔效果，也可引起钻头断裂。

10、操作中出现工件跳动、打抖、异常声音、夹具松动等异常情况时必须停车处理。（结束）

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钨铜电极熔渗法

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年10月20日星期二 16:45; 点击数：1070

熔渗（infiltration），其工艺方法就是用熔点比制品熔点低的金属或合金在熔融状态下充填未烧结的或烧结的制品内的孔隙的工艺方法。从钨铜电极材料的方面来讲，熔渗法是通过制备一定密度和强度的多孔钨基体骨架，再渗以熔点较低的铜液填充多孔骨架的孔隙，以使得材料获得加油量的综合性能的一种制备工艺方法。由于该方法所制备的钨铜合金材料致密度高、烧结性能良好，导电和导热性能也较为理想，因此，熔渗法也是目前生产钨铜合金电极应用较为广泛的一种工艺方法。

熔渗法的一般工艺为：钨粉（W）+成型剂（或加入诱导铜Cu粉）→钨骨架成型（压制+脱脂+烧结）→渗铜（Cu）→后处理。相关科学研究人员对熔渗法制备钨铜合金电极进行了较为细致的研究，研究主要集中在以下几个方面：

1.粉末粒度的研究；

2.钨骨架的研究；

3.熔渗工艺的研究；

4.后处理研究。

钨铜电极液相活化烧结法（二）

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年10月20日星期二 16:44; 点击数：1143

研究还发现，钴Co和铁Fe元素的加入后的活化效果较好，能明显提高钨铜电极的致密度，镍Ni和钯Pd元素活化效果相对不明显。这是因为在钨铜（W-Cu）材料活化烧结的过程中，钴Co和铁Fe可在钨颗粒周围形成W₆Co₇等金属间化合物，从而可促进烧结过程中的重排作用和扩散作用。而相比之下，镍Ni、钯Pd易于铜形成无限固溶体，起不到相应的活化效果。更为具体的实验数据表明，对于钨铜W-10Cu系，当钴Co含量在0.35%时，在1300℃烧结1h后性能较好。W-10Cu-0.35Co的相对密度可达到98-99%，而硬度可达300HV。

在国内，有关钨铜合金电极材料的液相活化烧结也有许多研究。国内的研究人员采用机械活化粉末中加入NiCl₂水溶液，所得出的活化元素Ni\de添加对烧结过程以及烧结体性能各方面的改善十分有利。采用活化强化烧结使钨铜复合材料获得较高的相对密度、硬度、断裂强度等性能，但是另一方面，活化元素的加入会相助降低钨铜电极材料的热导率和电导率，因此该方法所制备的钨铜电极材料较为适用于对导电导热性要求相对不高的工作场合。
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硬质合金钻头钻削时某些故障的原因分析

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年10月20日星期二 14:40; 点击数：1118

硬质合金钻头在钻削时常出现异常情况，这些故障有可能时钻头本省出现问题，也可能是操作不当导致，有些细小的问题会导致较为严重的后果，故需要仔细观察，及时发现并纠正。本文罗列常见的几条现象及其原因。

1、钻头钻削时，破碎或突然停止的现象，可能是进刀太快，磨利或钻孔时急冷急热之原故；

2、钻削使钻头中心裂开，可能是钻唇间隙角太小，进刀太快钻头钝化，压力太大，缺乏冷却齐，钻头或工件夹置不良所致；

3、钻削时仅排出一条切屑，可能是两切边不等长或钻顶半角不相等的原因；

4、钻削时发出吱吱叫之声音，可能是孔不直或钻头钝化等所致；

5、钻削时切屑性质产生异常变化可能是切边已钝化解或破碎等所致；

6、钻削时切边破裂，可能是工件材料中有硬点砂眼或进刀太快，钻削速度选择不当，钻削时无加切削剂所致；

7、钻唇及切边破裂，可能是进刀太快或钻唇间隙角太小等原因；

8、钻削所钻出之孔径太大，可能是两切边不，等长或两钻顶半角不相等静点偏离，主轴同心度差等原因所致；

9、钻削时钻头折断，可能是钻唇间隙角太小或钻削速度太高，进刀大或钻头已钝化又继续加压切削等所致。（结束）

硬质合金钻头的使用及保养注意事项

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年10月20日星期二 14:29; 点击数：1402

硬质合金钻头是高价值和重要部件，在使用过程中应该遵循正确方法，平时注意保养。笔者总结如下几条，希望起到抛砖引玉的效果。

1、在钻削钢件时，请保证充分的冷却量并使用金属切削液。

2、良好的钻杆钢性与导轨间隙能提高钻孔的精度及钻头的寿命。

3、请确保磁座与工件之间的平整与清洁。

4、钻薄板时，要将工件加固，钻大型工件时，请保证工件的稳固。

5、在钻孔开始与结束时，进给量应降低1/3 。

6、对钻削时出现大量细小粉末的材料，如铸铁、铸铜等，可以不使用冷却液，而采用压缩空气帮助排屑。

8、请及时清除缠绕在钻体上的铁屑，以保证排屑顺畅。

9、钻通孔时，当钻头即将钻穿之瞬间，扭力最大，故此时需较轻压力慢进刀，以避免钻头因受力过大而扭断。

10、钻孔前必须先打中心点其目的为容纳静，点避免钻头静点触底，可导引钻头在正确的钻孔位置上。

11、钻交叉孔时，应先行钻大直径孔，再钻小孔径。

12、钻头使用后，应立即检查有无破损,钝化等不良情形若有应立即加以研磨、修整。

13、存放时，钻头应对号入座，则以后取用时，方便省时，节省了再寻找钻头之时间。（结束）

钨合金潜艇配重

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年10月20日星期二 14:02; 点击数：950

潜艇要实现沉浮必须保证潜艇本身的重量达到一定的值。当潜艇本身重量加上蓄水仓注满水的总重量都小于潜艇的排水量时，潜艇就不能下沉。所以当潜艇本身重量不够时就要在船体底部安装配重件。钨合金潜艇配重就是为了增加潜艇自身的重量。

钨合金潜艇配重块可根据潜艇的排水量量身定做，安装完后一般不轻易拆卸。有时同一搜潜艇可能要实现不同深度的深潜任务，所以这类钨合金潜艇配重块可根据不同深潜深度的要求，自行添加配重块。规格大小一般按潜艇需求来做。

钨合金潜艇配重块的高密度大大减小了配重件的物理尺寸。这样可以更容易控制重量分配，增加控制机制的灵敏度。当很大的重量需要被放置在一个狭小的空间里，钨合金成为最理想的材料。钨合金潜艇配重块还是是无毒且环保的，它替代了有毒的和危害环境的产品。它们比钢硬，高密度，钨比同类产品领先30%。同时，同等体积的钨合金材料和铅相比较，钨合金配重件创造了铅重量的两倍。钨合金硬度大，化学性质稳定能够长时间保持形状不变和结构不变。

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氧化钨薄膜微观结构

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年10月20日星期二 11:54; 点击数：974

薄膜沉积是由最初的原子吸附、脱附、成核、成长到最后形成薄膜，其成核与成长将随着薄膜沉积时的工艺参数（基片温度、基片偏压、气体压强）的改变，影响薄膜的微观结构。在1975年，John A.Thomton提出Zone Models针对溅射沉积金属薄膜时，基片温度与溅射气体压强（Sputtering Gas Pressure）对于薄膜微观结构的影响，提出了四种结构区模型，如下图所示：

微观结构

在低温高压（Ts/TM＜0.3（TS：基片温度，TM：熔点））条件下，薄膜内部结构容易形成多孔性的细圆柱形晶粒的结构，原因是表面原子迁移率（mobility）低，此区域称为ZoneⅠ。在高温（0.3＜Ts／TM＜0.5）条件下，原子获得较多的热能因而具有较高的迁移率，导致表面扩散能力增强，所以晶粒变细造成薄膜表面平滑，以及晶粒紧密堆积形成柱状结构，此区域称为ZoneⅡ。在更高温（0.5＜Ts/TM）条件下，由于体扩散的能力增强，加上晶粒再重新结晶的因素，则形成高密度等轴晶体（equi-axisgrains）结构，此称为ZoneⅢ。ZoneⅠ与ZoneⅡ之间存在一个过渡区，这个区域称为Zone T.其在低温（Ts/TM≦0.3）低压条件下，薄膜其内部的结构，晶粒紧密堆积排列不易分出晶粒边界，这是遮蔽效应、表面扩散、体扩散及再结晶等现象综合作用的结果，薄膜呈现纤维状结构。

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薄膜电致变色材料

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年10月20日星期二 11:50; 点击数：1055

电致变色器件（electrochromic device, ECD）近年来逐渐受到人们的重视，其特性是通过外加电压来控制透射率的变化，并具有可逆性和记忆效应，可调节控制不同频率电磁辐射的入射量，达到滤光、明暗控制与节能的目的，可应用于建筑窗材与车用后视镜等。

电致变色材料要求具有良好的离子和电子导电性、较高的对比度、变色效率、循环周期、写/擦效率等电致变色性能。按其结构和电化学变色性能可以分为两类：一类是无机电致变色材料，其光吸收变化是因离子和电子的双注入/抽取引起，其性能优越稳定；另一类是有机电致变色材料，其光吸收变化来自氧化还原反应，因色彩丰富，易进行分子设计而受到青睐。

无机电致变色材料
无机电致变色材料多为过渡金属或其衍生物。过渡金属氧化物中金属离子的电子层结构不稳定，在一定条件下价态发生可逆转变，形成混合价态离子共存的状态。随离子价态和浓度的变化，颜色也发生变化。根据变色特性又可以分为三种：还原态着色材料、氧化态着色材料和氧化/还原态均着色材料，如下图所示：

无机电致变色材料因具有化学稳定性好、与基板的粘附牢固、制备工艺简单、抗辐射能力强、容易实现全固化等优点，目前仍是人们研究的重点；实用化前途最好的WO3是人们研究最多也是研究最为详尽的材料。

有机电致变色材料
有机电致变色薄膜种类相对较多，同无机电致变色薄膜相比具有以下优点：成本低廉；循环可逆性好；光学性能好，颜色变换快；一般为多变色，即随着氧化还原反应的进行，由一种颜色变为其它几种颜色。但有机电致变色材料也存在化学稳定性不好，抗辐射能力差，与基板无机材料粘附不牢等缺点。按材料结构可将有机电致变色材料划分为三类：氧化一还原型有机电致变色材料、导电聚合物有机电致变色材料和金属有机鳌合物电致变色材料。

氧化还原型化合物
这类材料包括具有可逆电化学氧化还原性质、氧化态和还原态在不同可见光频率下具有相当大的摩尔吸收系数（也可以其中之一对可见光不吸收）的有机化合物。一般来说，这类化合物由一定长度的共扼键（环）结构和给电子的杂原子两部分组成，当中以杂原子化合物居多。

金属有机鳌合物
过度金属离子与多配位基配体形成鳌合物时，金属离子的ｄ轨道受配体的作用分裂成能级较低的t_2g轨道和能级较高的e_g轨道，这两种轨道间的能级差（晶体场分裂能Δ）大都落在可见光能级范围内，从而使金属鳌合物呈现Δ的互补色。稀土钛菁属于此类化合物，它的结构式比较复杂，分子式可以缩写为ReH(Pc)2。最引人注目的是镥钛菁LuH(Pc)2，它可以在外加电压下由绿色氧化成红色或还原为蓝色和紫色。这种化合物的薄膜需通过真空方法制备，其特点是响应速度快，温度范围宽，但开关寿命不长。

导电聚合物
许多共扼聚合物被小分子搀杂后具有很高的导电性，掺杂剂种类和掺杂浓度除决定导电性外还支配颜色变化。如聚毗咯、聚唾吩、聚苯胺等这类材料是用于显示器件最多的一类有机物，因为这些材料不仅是多变色材料（即随氧化还原反应的进行，由一种颜色变到另一种颜色乃至多种颜色），而且可以通过电沉积和涂膜及喷洒等方法成膜，无须真空条件。

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氧化钨薄膜光致变色应用

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年10月20日星期二 11:48; 点击数：870

氧化钨的光致变色特性在光信息存储、光调控、光开关、光学器件材料、光信息基因材料等领域具有广阔的应用前景。目前利用氧化钨光致变色特性已经设计制造出了不少实际应用的器件，如可用于分解水的WO3/TiO2复合太阳能电池，同时具有光致变色电致变色特性的智能窗等。

光学记录和图像存储
利用光致变色化合物受不同强度和波长光照射时可反复循环变色的特点，可以将其制成计算机的记忆存储元件，实现信息的记忆与消除过程。其记录信息的密度非常大，而且抗疲劳性能好，能快速写入和擦除信息。非晶态的 WO3在被 KrF 受激准分子激光器产生的波长为 248 nm 的激光照射下会变成紫色，再被Nd-Y-Al 石榴石激光器产生的波长为 1.06 μm 的激光照射又可以变成无色。研究还发现，利用 WO3在退火过程中光学特性发生变化的特性制作的一次性写入式光学记录盘，其数据最大存储密度可达 25 GB。此外 WO3在紫外光照射下变蓝的光敏特性可用于自显影全息记录照相。在透明胶片上涂上一层很薄的WO3薄膜，其对可见光不感光，在紫外光的照射下变成有色影像。这种成像方法分辨率高，不会发生操作误差，而且影像可以反复录制和消除。

光学禁带宽度可调的光子晶体
光子晶体是介电常数在空间呈周期性排列形成的人工结构。与普通晶体一样，光子晶体的周期排列具有能带结构，光子能带之间可能存在光子带隙或光子禁带。光子带隙或禁带是指一个频率范围，在这个频率范围里的电磁波不能在这个光子晶体里传播，而频率位于能带里的电磁波则能在光子晶体里几乎无损地传播。带隙的宽度和位置与光子晶体的介电常数比值有关系。WO3在光的照射下或电场的作用下其介电常数可以大范围连续改变，因此用氧化钨在聚苯乙烯模板上制作的反蛋白石结构的光子晶体可以更加有效的调控光路。

染料敏化太阳能电池
染料敏化太阳能电池(DSSC)是指以染料敏化多孔纳米结构薄膜为光阳极，根据光生伏特原理，将太阳能直接转换成电能的一种半导体光电器件。光电转换效率和作为光阳极薄膜的禁带宽度有很大关系，一般选取禁带宽度为 3.2 eV 的 TiO2作为光阳极薄膜。WO3具有跟 TiO2类似的能带结构，只是其禁带宽度相对较小，但是染料敏化氧化钨太阳能电池产生的电能足以驱动利用氧化钨电致变色薄膜变色特性制作的智能窗、显示器等电致变色装置。而且这样同时利用氧化钨的光致变色-电致变色特性的装置在结构上相对简单，绿色环保。

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