影响钨合金冲击韧性的因素

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作为钨合金的一项重要力学性能指标,冲击韧性(Impact toughness)是指合金材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力,能反映出材料内部的细微缺陷和抗冲击性能。那影响钨合金冲击韧性的因素有哪些呢?

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应力对钨合金性能的影响

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钨合金(Tungsten Alloy)是以难熔金属钨为硬质相,镍、铁、铜、钴或钼等金属元素为粘结相,通过粉末冶金工艺或注射成形技术制成的一种合金材料,具有相当出色的热学、力学、化学和电学等性能,广泛应用于高科技产业中。然而,钨合金的性能指标并不是一成不变的,受很多因素如加工应力的影响。

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什么是钨合金的冲击韧性?

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钨合金(Tungsten Alloy)也可以称为高比重合金,是一类以难熔金属钨为基,幷添加镍(Ni)、铜(Cu)、铁(Fe)、钴(Co)等金属元素的合金材料,是钨的一种重要的下游产品,具有强度高、硬度高、延展性佳、机加工性能好、热膨胀系数低、导热系数大、抗氧化和耐腐蚀等优点,因而广泛应用于航天、航空、航海、电子信息和医疗等领域。然而,在使用与钨合金相关的设备如军工装备中的战斗部时,钨合金需承受巨大的冲击载荷,这也就要求了所用的钨合金应具备良好的冲击韧性。

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WS2空心球在钠电池负极材料中的应用

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二硫化钨(WS2)粉末除了能用来制造固体润滑剂、石油催化剂和芯片晶体管之外,还适合制造负极材料,主要是归因于WS2具有层状结构,而且层与层之间的距离较为适中,进而赋予它良好的储钠性能、较快的电子传输速率和优异的热化学稳定性等优点。

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什么是二硫化钨量子点?

二硫化钨量子点TEM图(图源:燕山大学工学)

二硫化钨(Tungsten Disulfide,WS2)是由过渡金属钨与非金属硫元素共同组合成的一种黑色粉末,具有较低的摩擦系数,良好的热力学稳定性、催化活性和储荷性能等特点,因而广泛应用于储能电池、石油化工、光电器件及医学生物成像等领域。然而,受本身结构影响,普通WS2材料的实际性能幷没有理论性能那么高,因而可以通过改善形貌的方式来提高实际性能。

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不同形貌二硫化钨的制备(二)

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二硫化钨(WS2)的形貌除了有纳米管、纳米片和纳米花之外,还有纳米棒、量子点、微球和具有富勒烯结构的WS2等。不同形貌的WS2的物理化学性质、生产方法和应用效果略有不同。

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不同形貌二硫化钨的制备(一)

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作为过渡金属硫族化合物的典型代表,二硫化钨(Tungsten Disulfide,WS2)是一种黑色粉末,是一种二维度的半导体材料,具有与石墨烯相似的层状结构,特点主要包括良好的润滑性能、光电性能、耐热性和化学稳定性等,所以广泛应用于光电、润滑、储能等领域。值得一提是,不同形貌的WS2的性能和应用效果存在一定的区别。

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二硒化钨纳米花的生产

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作为一种典型的过渡金属化合物,二硒化钨(WSe2)具有较低的导热率、良好的润滑性能、优异的半导体效应、耐高温和耐腐蚀等特,因而在高温固体润滑剂、高效太阳能电池和高性能绝热陶瓷材料等方面具有广泛的应用前景。然而,现有的WSe2工艺普遍存在设备昂贵、生产温度高和对反应气氛要求高等缺点,所以不利于大规模工业化生产。

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二硼化钨陶瓷的生产

WB2晶体结构图(图源:曹晓舟/无机材料学报)

作为一种典型的过渡金属硼化物,二硼化钨(WB2)是一种新型的超硬材料,具有高熔点、高硬度(硬度大于或等于40GPa)、高电导率和优良的耐磨性等特点,因而广泛应用于高温结构材料、耐火材料、电极材料等领域。

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什么是一硼化钨?

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与一碳化钨(WC)粉末一样,一硼化钨粉末也是由过渡金属钨元素与非金属元素组合成的一种无机化合物,具有极为出色的热力学性能,广泛应用于航天、航空、军事、国防、电子产品等领域。注:钨(W)是一种过渡金属元素,原子序数为74,位于周期表中的第六周期第VIB族;硼(B)和碳(C)都属于非金属元素,原子序数分别为5和6,分别位于周期表中的第二周IIIA族和IVA族。

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破甲弹用钽钨合金药型罩

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爆炸成形侵彻体(EFP)战斗部药型罩除了可以用紫铜、纯铁、纯钽、钽合金和纯铌来制造之外,还可以用高密度的钽钨合金(TaW合金)来制作。根据原料配比的不同,TaW合金可以分别钽2.5钨、钽5钨和钽10钨材料,它们均具有出色的热力学性能,均适合制作药型罩,并应用于破甲弹中。

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