钨业知识

纳米铯钨青铜

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2016年4月29日星期五 11:39; 点击数：1150

现代建筑大量使用玻璃、塑料等薄型、透明外部材料，这些材料在改善室内采光的同时，不可避免地导致太阳光线射入室内，造成室内温度上升。在夏季，为平衡阳光射入导致的室内温度上升，人们普遍使用空调来降温，这也是我国夏季部分地区拉闸限电的主要原因。汽车日益普及，由此带来的夏季降低车内温度，降低空调能耗使得隔热贴膜成为汽车的标准配置。其他如农业温室大棚的隔热降温塑料采光板的透明隔热、户外遮阳篷布的浅色隔热涂层也迅速发展。建筑玻璃的透明隔热也可采用Low-E 玻璃（低辐射镀膜玻璃）来实现，但Low-E 玻璃需要定制，增加使用成本，同时由于Low-E 玻璃采用在玻璃上溅射纳米银方式实现对太阳光的反射，导致其耐候性较差，其使用寿命约10 a，这也增加了年度使用成本。对大量既有建筑，Low-E 玻璃则无能为力，而这部分建筑的比重比在建建筑要大得多，其玻璃的隔热节能更显得迫切和重要。行之有效的办法就是要采用能够有效阻隔太阳光热效应的部分红外光的材料，因为若同时阻隔了可见光，则玻璃、阳光板也就失去了其可见光透明的作用。

目前最有效的办法就是将具有吸收红外光能力的纳米颗粒，如锑掺杂二氧化锡（ATO）、氧化铟锡（ITO）、六硼化镧和铯钨青铜纳米颗粒添加到树脂中，制成透明隔热涂料直接涂布到玻璃或遮阳布上，或先涂布到PET（聚酯）薄膜上，再将PET 薄膜贴到玻璃上（如汽车贴膜），或制作成塑胶薄片，如PVB（聚乙烯醇缩丁醛）、EVA（乙烯- 醋酸乙烯共聚物）塑胶，再将这些塑胶薄片和钢化玻璃复合，也起到阻隔红外线的作用，从而达到透明隔热效果。

在上述几种能够吸收红外线，从而实现透明隔热的纳米颗粒中，铯钨青铜纳米颗粒（Cesium Tungsten Bronze）具有最佳的近红外吸收特性，通常每平方米涂层中添加2 g 即可达到950 nm 处透过率10% 以下（以此数据表明对近红外线的吸收），同时在550 nm 处可实现70% 以上的透过率（70% 的指标是绝大多数高透明薄膜的基本指标）。

尽管铯钨青铜纳米粉体具有优良的透明隔热特性，但现有生产工艺主要采用原料钨和铯的高温固相反应，如先在600℃左右形成钨青铜晶相结构，再于800℃左右还原气氛中进行还原处理，从而形成高载流子浓度的铯钨青铜纳米颗粒（铯钨青铜对红外线的吸收源自于载流子）。该工艺具有操作简便，批次稳定的优点，但存在颗粒偏大问题，通常在微米级，要实现涂层透明的要求，需要高端分散设备长时间的研磨才能使颗粒粒径小于100 nm，这就大大增加了使用成本，并且大颗粒的存在使得涂层的雾度（Haze）较大，影响涂层的光学效果。此外，生产过程中采用高危险性还原氢气，也增加了生产成本。

Nano Cesium Tungsten Bronze

以下介绍溶剂热液相法制备铯钨青铜纳米粉体：
1.将400 kg 山梨醇于夹套反应釜中加热溶解，加入钨酸和硫酸铯，其中钨酸和硫酸铯的质量之比为1∶0.33，山梨醇的质量为钨酸和硫酸铯总质量的3倍。
2.高速搅拌30 min 后，泵入均质机进行循环均质化，60 min 后将产物泵入已加热到150℃的高压反应釜中，将高压反应釜转速定为180 r/min，待上述物料完全转移到高压釜后，关闭高压反应釜各阀门，逐步将反应釜温度上升到350℃，并保温600 min，降温到150℃。
3.放出反应产物，向其中加入去离子水，将物料打入压滤机，以去离子水、无水乙醇洗涤，直到硫酸根含量低于100 mg/kg，乙醇含量大于80%。
4.将滤饼放进真空烘箱烘干，再进行机械粉碎和气流粉碎，即得到目标产物——深蓝色的铯钨青铜纳米粉体。

铯钨青铜纳米浆料及透明隔热涂层的制备：
1.将制得的铯钨青铜纳米粉体、去离子水、分散剂、氢氧化钠或硝酸加到搅拌釜中，搅拌均匀后泵入砂磨机中进行研磨分散，直到浆料粒径基本上不再降低，停止砂磨，制得铯钨青铜纳米浆料。
2.将铯钨青铜纳米浆料加入到丙烯酸乳液中，在玻璃基板上涂布成膜，烘干，得到的干膜厚度约为5um，铯钨青铜纳米浆料的涂布添加量折算为1.3 g/m₂。

采用氙灯对涂布得到的铯钨青铜透明隔热薄膜进行连续照射，72 h 后薄膜的外观没有发生明显变化，表明铯钨青铜纳米粉体具有较好的耐候性。对于铯钨青铜纳米粉体来说，由于其阻隔近红外线的机理为纳米粉体中的氧空位对红外线产生吸收，而通常认为氧空位会与空气中的水汽发生作用，从而降低氧空位浓度，降低其隔热效果。将获得的隔热薄膜于60℃热水中浸泡168 h（7 d），测得薄膜的红外阻隔率仅下降1.8%，而日常使用过程中环境温度和湿度均大大低于上述情况，所以铯钨青铜纳米粉体具有较佳的湿度耐候性。据估计其实际使用年限约为20 a，这样薄膜的使用成本也会大大降低。

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钾钨青铜

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2016年4月29日星期五 11:35; 点击数：760

钾钨青铜（KxWO3）的晶体结构有六方（0.18≤x≤0.33）和四方（0.40≤x≤0.59）两种。其具有超导电性且表现出电荷密度波的现象。KxWO3的颜色随x发生变化，当x增加时，逐渐由深蓝色（x=0.20）转变为紫色（x=0.60）。

以下分别为x=0.26，0.33， 0.50， 0.58）的KxWO3的SEM镜像图：

KxWO3 SEM

钾钨青铜K0.27WO3制备方法：

1.将K2WO4( K2WO4·2H2O于200 ℃脱水2 h后得到) 和WO3粉末按摩尔比1∶7 称量总量2 g 并混合均匀。
2.按球料质量比20∶1 配置不锈钢磨球(Ø6 mm)，和混合料一起放入不锈钢球磨罐中，加盖密封，抽出罐内空气，充入Ar气，反复几次。在行星式球磨机上球磨10h(自转速度450 r /min)。
3.将球磨后粉料在20MPa下压片后切割成小片装入石英管中，抽真空后封管。
4.将装料石英管放入高温炉中分别加热至800 ℃、750 ℃保温10 h 后，随炉冷却至室温。

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铵钨青铜

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2016年4月29日星期五 11:33; 点击数：1136

铵钨青铜( A T B )一种具有六方或四方结构、含有一定量氨的蓝色氧化物，它具有比WO_2.9更高的活性，尤其铵离子在溶液中与掺杂元素钾可发生交换作用，在还原过程中能促使形成带钾的青铜相结构，有利于钾进入钨中并处于高度弥散。

Ammonium Tungsten Bronze

制备方法：

1.将0.01~1g有机钨源溶解于20~40ml有机酸溶液中，通过搅拌得到均匀溶液；
2.然后加入4~30ml有机胺，混合至均匀，移至反应釜中，150~350℃晶化反应0.5~48小时；3.反应后将粉体样品离心，洗涤，于40~250℃真空干燥1~12小时，即获得还原态铵钨青铜纳米粒子。

此法可制备出六角相铵钨青铜纳米晶体，尺寸在80~500nm之间可以进行调控，形态均匀，粒径分布窄，化学价态为W⁶⁺和W⁵⁺混合存在，富含自由电子。此外，铵钨青铜具有较强的近红外线吸收能力，含有纳米粒子的薄膜可以有效的屏蔽掉780~2500nm的近红外线并且保持对可见光的较高透过率。

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钽钨青铜

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2016年4月29日星期五 11:23; 点击数：1289

氧化钨是一个被广泛研究的过渡金属氧化物，因为它具有独特的性质可望在电变色器件、传感器、分离材料等方面得到应用，被人们广泛关注。近年来，一维过渡金属氧化物纳米材料具有特殊的光学、磁学和电子学特性，越来越受到人们的关注，而将过渡金属离子引入材料骨架结构中，改变材料的微观结构或表面属性，使其性能更优是目前对材料进行改性研究的热点。钨青铜氧化钨中的Ｗ离子易变价态，当将过渡金属引入晶体结构中，Ｗ的价态发生变化，在Ｗ^６＋，Ｗ^５＋和Ｗ^４＋的相互转换过程中，会出现晶格内形成不稳定的氧空位，材料表面产生缺陷等现象，将导致氧化钨表现出特异的物理化学性质，必将有重要的用途。钽属于过渡金属本身可作为电极材料，且Ta5+离子的半径较小，活性较大，可以判定钽掺杂对钨青铜的电化学性能有较大的影响。

Tantalum Tungsten Bronze

制备方法
1.称取2g Na₂WO₄.2H₂O于内衬为聚四氟乙烯的反应釜中，加入二次蒸馏水，磁力搅拌使其溶解；
2.再加入一定量3 mol/L盐酸溶液，控制整个反应体系pH小于1.5，向上述溶液中加入0.05 mol/L TaCl₅溶液和0.5 mol/L NH₄(SO₄)₂，搅拌2 h后密闭反应釜；
3.在170 ℃下水热处理48 h，将反应产物分别用蒸馏水洗涤至中性，再置于－40℃冷冻干燥机中冷冻干燥。

通过水热法将过渡金属钽引入六方相氧化钨结构中，获得纳米线状的TaxWO₃，样品均匀性好、纯度高。当TaxWO₃材料中Ta/W 摩尔比为0.04时达到钽掺杂氧化钨的固溶限值。以低价态、大半径的钽离子掺杂进入氧化钨的结构，对其晶胞参数产生影响，晶格发生畸变，材料表面氧空位比例增大，电子跃迁的能隙降低，材料的光催化性能明显提高。且TaxWO₃在酸性条件对H+的还原能力比较稳定，可望在燃料电池领域有潜在的应用。

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钨合金核岛设备辐射屏蔽件

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2016年4月28日星期四 18:36; 点击数：695

钨合金核岛设备辐射屏蔽件在核电站应用广泛，主要用于屏蔽核岛设备所产生的辐射。核电站又称为核能发电厂，是指利用铀、钚等核燃料发生核聚变或核裂变反应时，所释放的能量产生电能的发电厂。核电站大体可分为核岛和常规岛两部分。其中核岛由核蒸汽供应系统、安全壳喷淋系统和辅助系统（包括设备冷水系统、反应堆腔室和废燃料冷却系统、辅助给水系统、通风和空调系统、空气压缩系统和放射性废物处理系统）组成，是核电站安全壳内核反应堆及相关各个系统的统称。核岛的主要功能是利用核裂变的能量产生蒸汽。

当铀、钚等核燃料发生核裂变时，其原子核会分裂成两个或多个质量较小的原子，并释放出巨大的能量。最常见的铀裂变是通过热中子轰击铀235原子后放出2到4个中子，中子再去撞击其它铀235原子，从而形成链式反应。由于核裂变的过程中会产生核辐射（如中子、伽马射线等），而核辐射对人体有害，可以损害机体中的正常机制，从而引发细胞癌变。核辐射还能破坏人体组织里分子和原子之间的化学键，严重影响人体重要的生化结构与功能。当其进入人体时，还会导致疲劳、头昏、失眠、皮肤发红、溃疡、出血、脱发、白血病、呕吐、腹泻等症状，增加癌症、畸变、遗传性病变发生率。因此，应使用钨合金核岛设备辐射屏蔽件屏蔽和吸收核岛设备产生的核辐射，避免核辐射泄露造成重大影响。

核岛设备是核电站的主要组成部分之一，因此，钨合金核岛设备辐射屏蔽件广泛应用于核电站。钨合金核岛设备辐射屏蔽件具备较高的密度和优良的辐射屏蔽能力，可以有效屏蔽和吸收辐射，降低辐射危害。且与传统的屏蔽材料（如铅）相比，钨合金核岛设备辐射屏蔽件无毒无害，不会释放对人体健康有害的物质，也不会污染环境，是环保友好的屏蔽件材料。

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如何检测钨坩埚内部缺陷？

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2016年4月28日星期四 18:21; 点击数：851

钨坩埚

由于钨坩埚的制备工艺的成熟程度不同，制备出的钨坩埚成品有时候会存在一些潜在问题却难以发现。钨坩埚主要是直接用钨粉模压成型，需要很大的压力，在压制过程中，钨坩埚内部应力增大会使产品出现裂纹。因此，在制备钨坩埚后应该对钨坩埚内部进行仔细的检查，下文将简要介绍检测钨坩埚内部缺陷的方法。

检测钨坩埚内部缺陷主要利用相控阵超声检测设备，将钨坩埚分为三部分并且选择最佳的相控阵配置进行超声检测。此方法的耗时较短，只要10分钟，且操作不繁琐，具有较高的效果，能适用于大规模生产钨坩埚的需要。

由于钨坩埚壁比较薄且面积较大，因此对钨坩埚壁的检测采用双晶探头对其进行相控阵超声检测。钨坩埚底的结构比较简单，表面平整，可以用相控阵超声检测纵波的高频直探头进行检测。钨坩埚壁与钨坩埚底的连接处结构复杂，变形面比较大，采用高灵敏度的灵敏试块对其进行检测，能检测最小0.2mm当量孔。

因为钨坩埚生产工艺的特殊性，导致钨坩埚的成品质量不稳定，内部容易出现裂纹，孔洞等缺陷。如果没有及时发现钨坩埚的内部缺陷，会导致钨坩埚在使用过程中进一步发生更严重的裂纹，从而引起钨坩埚炸裂，造成严重事故。因此，对钨坩埚产品内部缺陷的检测是必不可少的，用该方法检测钨坩埚内部缺陷可以确保产品质量，而且该方法的检测结果较为直观，成本较低，适合大规模生产钨坩埚的工业。

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三氧化钨用于含分子筛的加氢脱硫催化剂

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2016年4月28日星期四 18:16; 点击数：788

随着柴油需求量的日益增加，多产柴油已经成为催化裂化过程的一个发展方向。催化裂化柴油会带来燃烧尾气中有毒气体（如SOx）增多等严重环境污染，因此，可以采用加氢脱硫催化剂来降低其有毒气体的排放。在加氢脱硫催化剂中引入分子筛，对催化剂的性能提升有帮助。

分子筛是指具有均匀的微孔，其孔径与一般分子大小相当的一类物质，可以应用于高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂、离子交换剂等。含分子筛的加氢脱硫催化剂不仅具有较高的脱氮活性，而且，具有更高的芳烃饱和及选择性环烷烃开环活性。

该种催化剂中各物质组分如下：

1.三氧化钨、氧化镍、氧化钼为主要活性组分，其来源是以钨、钼、镍的盐为前驱体，于550°C焙烧4小时得到；其中，氧化镍占催化剂总质量的1%~10%，氧化钨与氧化镍之和约占10~50%，其余的为载体。

2.载体为氧化铝、氧化硅的其中一种或者两者混合与分子筛的混合物。

另外，在含分子筛的加氢脱硫催化剂在使用之前，通常会在氢气存在的情况下，于140-370°C的温度下用硫、硫化氢或含硫原料进行预硫化；值得一提的是，预硫化过程可以在反应器外进行也可在器内原位硫化，将其转化为硫化物型。该种含三氧化钨的分子筛的加氢脱硫催化剂可以用于对烃类原料进行加氢处理，特别适用于柴油加氢改质，尤其是劣质柴油的加氢改质过程。

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石英连熔炉用钨坩埚

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2016年4月28日星期四 18:14; 点击数：820

石英玻璃是一种只含二氧化硅单一成份的特种玻璃，其微观结构是一种由二氧化硅四面结构体结构单元组成的单纯网络，具有紧密的结构，其中透明石英玻璃的光学性能非常优异，在紫外到红外辐射的连续波长范围都有优良的透射比。通过连熔炉制备的石英玻璃可广泛应用与半导体生产的各项工序中。

钨坩埚具有熔点高，沸点高，高温强度好的优良特性，因此广泛应用于石英玻璃连熔炉中。目前主要的工艺装备是将钼电极和64根钼棒装置在连熔炉内的加热装置，这些钼电极和钼棒均匀的散布在钨坩埚的周围。当电极导电加热时，作为导电发热体的64根钼棒会使钨坩埚不断升温。但是，该工艺设备有一个比较严重的缺陷。当这64根钼棒作为导电发热体时，钼棒之间存在的8-12mm的距离问题会造成钨坩埚的升温不均，从而延长了钨坩埚的升温时间，这样会大大降低连熔炉的生产效率。可以将连熔炉中的钨坩埚的顶部设置加料管和钨芯杆保护气的入口，在钨坩埚底部放置成型器料台，料台中间应该设有成型口，并且将加热装置放在钨坩埚的外部。用钼网代替钼棒均匀的覆盖钨坩埚的表面。钼网的均匀覆盖可以使钨坩埚受热均匀，以此有效解决成型石英管的气泡和气线内在的质量问题。

钨坩埚除了广泛应用于石英连熔炉，还对粉末冶金技术，电子喷涂，晶体生长具有重要作用。

钨坩埚

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三氧化钨用于高氮劣质汽柴油加氢脱硫催化剂

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2016年4月28日星期四 18:12; 点击数：693

加氢脱硫在加氢精制技术中备受重视，然而，由于高氮重油的加工已成大势所趋，并且氮化物的存在抑制催化剂深度加氢脱硫性能。由于我国高氮海洋原油的加工已在我国炼油工业中占有相当的比例，因此开发高氮劣质馏分油深度加氢脱硫催化剂变得十分的必要。

在石油炼制领域中，催化剂的活性组分通常为Ni、Co、Mo、W等活性金属，三氧化钨可以作为脱硫催化剂的活性组分，起到防硫中毒等作用。文章介绍一种高氮劣质汽柴油加氢脱硫催化剂的制备方法，以Al₂O₃-SiO₂-TiO₂三元氧化物为复合载体，以镍、钼和钨的氧化物为活性组分，添加助剂磷。

制备方法如下：

1.制备载体：先将大孔拟薄水铝石、偏钛酸和硅溶胶混合均匀，再加入胶溶剂、助挤剂和扩孔剂；而后挤出成条状，经养生，在80〜200°C下干燥2〜15h、550〜650 °C下焙烧1〜8h，获得Al₂O₃-SiO₂-TiO₂三元氧化物复合载体；

2.配制共浸液：在室温下，将活性金属盐（仲钨酸铵、仲钼酸铵等）、络合剂及助剂加入溶剂——去离子水或氨水的去离子水溶液中，均匀搅拌至溶解，得到稳定的浸渍液，定容；

3.制备催化剂：将共浸液稀释一倍后分为等体积的两份，分两步浸渍促使各活性组分在载体上均匀分散。其具体操作为：将复合载体条置于浸渍槽中，加入其中一份共浸液浸渍，于烘箱中干燥，于马弗炉中焙烧，而后冷却至室温；再加入另一份共浸液，重复以上步骤，得到所需催化剂。

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