纳米金刚石涂层多见于硬质合金刀具等平面体的应用中，像硬质合金球这样的球体或曲面上需要采用有别于传统的化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition，CVD）和物理气相沉积法（Physical Vapor Deposition，PVD）新型工艺。这些新的工艺方法在基于传统工艺的基础上根据基体的物理性质、化学性质以及形状或表面特性等的不同，加以改进，形成适用性更广的沉积工艺，如微波等离子体CVD法（在750℃硅衬底沉积纳米金刚石膜）、热丝化学气相沉积法（可制备厚度达3μm的球面金刚石膜）、直流电弧等离子体喷射法（在钼Mo衬底上成功制备出厚度大于500μm的球面金刚石厚膜）。

在硬质合金球上沉积纳米金刚石涂层的意义在于其可以有效地减少机械设备中零部件的磨损，这也是导致一些机械零件失效的直接原因。随着科学技术的不断发展，一些机械设备的工作环境要求也不断变得严苛，如超高温或超低温、高载荷以及真空度高等都给机械设备带来了极大的难题。若仅仅依靠传统的润滑油脂已经难以满足如今的润滑需求，这就使得固体润滑剂得到了较大的发展空间。固体润滑材料一般可分为固体粉末润滑剂、固体润滑膜以及自润滑复合材料三类。如今已经成功投入生产的固体润滑膜已有二硒化钨（WSe₂）、氮化硼（BN）、二硫化钼（MoS₂）、金（Au）、银（Ag）、铅（Pb）等，而纳米金刚石薄膜就属于固体润滑膜中的一种，其所具有的高硬度、低摩擦系数、良好的化学稳定性、高热导率以及高弹性模量使其具有广阔的应用前景。

此外，纳米金刚石固体润滑膜还可应用于一些制药机械的轴承滚珠，目前这些轴承滚珠大多采用氮化硅（SiN）等陶瓷材料，这会使得成本偏高且耐磨性及弹性模量等性能有所欠缺。而如果直接采用价格相对较低的硬质合金球，虽然在一定程度上降低了生产成本，但是硬质合金球的组成成分中含有钨W、钴Co等重金属元素，若发生磨损这些重金属元素会渗入污染药品，危害了服用者的健康。因此，纳米金刚石固体薄膜的沉积一方面提升了轴承球的硬度、耐磨性能以及使用寿命，另一方面纳米金刚石膜层磨损后渗入的小部分碳粉对人体危害极小，几乎可忽略不计。

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本文提供一种既能处理白钨精矿、高钙黑钨精矿及尾矿，又能处理钨细泥及难选低品位钨矿，同时能提高钨的回收率、降低碱耗量，制取仲钨酸铵的方法。

具体步骤为：
1. 湿磨：使98％以上含钨物料颗粒达到50μm；
2. 溶解：按原料的性质，含杂质量的高低，在进料的同时，加入料重1～20％的铝氧化物或铝盐，目的是使浸出钨的同时将大部分的P、As、Si留在渣中；按原料中含钙量的高低，在进料时还应加入料重1～20％的磷的氧化物或磷酸盐，使钙生成CaPO₄进入渣中，钨转化成可溶性钨酸盐进入溶液，浸出温度控制在100℃以上，浸出剂含NaOH为350～550g/L，液固比为1∶0.8～1，浸出时间为1.5～4小时，气压大于0.1MPa。



3. 分解后的物料经稀释过滤，洗涤3～4次，滤液澄清，蒸发结晶、过滤，得到工业用钨酸钠产品；过滤后剩下的母液补充碱后，可以继续作为浸出剂使用。
4. 离子交换：将所得的钨酸钠结晶溶解后，再过滤、稀释、澄清；也可直接将步骤3没有结晶的澄清液进行离子交换，只是耗碱量更大；
5. 除钼：加入含硫为80～150g/L的(NH₄)₂S溶液理论量的4～5倍，用以络合钼保留在结晶母液中；
6. 浓缩结晶，制得仲钨酸铵晶体。为深度净化除去Mo、As、P、Si等杂质，再用含NH₄NO₃或NH₄Cl为2～4％的溶液在30～50℃下进行3～4次淋洗，洗涤、烘干。

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传统的钨软废料回收处理有两种工艺方法，如下：
一、首先将软废料通过NaOH溶液蒸煮转化为钨酸钠溶液，结晶出钨酸钠晶体；然后再将该晶体溶解于循环的母液中、重新生成钨酸钠溶液，再通过有机萃取剂萃取溶液中的钨并纯化得钨酸铵，最后经蒸发得目的物仲钨酸铵；

二、采用离子交换法回收处理，首先将母液酸化(调pH)，再采用弱碱大孔离子交换树脂吸附母液中的钨，要得到仲钨酸铵还得再经离子交换，用氯化铵+氨水解吸得钨酸钠溶液，最后经蒸发处理得仲钨酸铵。

针对传统工艺的缺陷，为达到缩短工艺流程，提高钨的回收率，降低生产成本及防止环境污染等目的，有研究提出一种新的回收方法，具体步骤如下：
1.带压氨水浸出：将钨湿法治炼过程中产生的含钨软废料与稀氨水混合后，在0.2～0.6Mpa及120～200℃温度下浸出反应1～3小时；稀氨水的NH₃与含钨软废料中WO₃的摩尔比为2.5～4.5∶1；
2.过滤除渣：将经步骤1浸出反应后的料液送入过滤器，过滤除渣；
3.结晶、分离：将由步骤2所得过滤液送入蒸发器，在50～100℃温度下蒸发浓缩至料浆中母液的密度为1.02～1.10g/ml止，最后经固液分离即得仲钨酸铵晶体。

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由于近年来钨资源的不断开采，优质钨矿越来越少，而含钼较高的钨矿石将成为钨冶金中的主要原料，这势必给工业生产带来很大的不利。随着钨钼产品价格的不断上涨，合理地综合利用仲钨酸铵（APT)生产过程中所产生的含钨钼渣，不仅能为企业资源再利用创造利润，而且也为国家创造财富。

目前，处理APT生产工艺中硫化后含钨钼渣的方法有：
1.以副产品的形式卖给钼的生产厂家进行单一的钼的回收，这一举措在很大程度上浪费了钨的再利用；

2.将硫化后钼渣返回到球磨工艺，与钨精矿原料进行搭配处理。
该工艺缺点是：
1）增加了球磨与离子交换工序的处理成本，钨渣中钨的含量得不到有效控制；
2）钼渣中大量的杂质元素，对离子交换工序中树脂的伤害较大，容易造成树脂中毒，带来更大的经济损失；
3）大量的钼，留存在钨渣中，以废渣的形式处理，不利于钼的有效回收；
4）增加工人的劳动強度。



3.将国内现有APT生产工艺过程中，硫化除钼工序所产生的硫化沉淀后含钨钼渣，浸入到氨水溶液中，在钛材结晶锅中通入水蒸汽，反应后过滤冷却，滤液硫化除钼，得到合格APT产品以及含钼渣。
此法优势在于：
1)有效的利用资源，减少氨气对环境的污染；
2)有效富集钼，为下游产业提供很好的原料，充分利用宝贵的资源。

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电致变色材料之所以能实现电致变色主要在于材料的化学组成能带结构与氧化还原特性。例如，通过对附加电场的改变使材料中的离子、电子被注入和抽去，改变薄膜对光的吸收特性、薄膜中载流子浓度或者薄膜中等离子的振荡频率，调节薄膜对光线的反射率，但各种变色材料的详细机理尚未完全查明。三氧化钨 （WO₃）虽说是最早被发现的变色材料，但是其电致变色机理一直存在争论。Deb、Faughnan与Schirmer通过实验数据与理论分析分别建立了模型来解释三氧化钨薄膜的电致变色机理。

Deb模型
即最早发现并制作出三氧化钨薄膜变色器件的研究者建立的模型，又称色心模型，1973年Deb对采用真空蒸发法制备而成的无定形WO₃研究，发现阴极注入的电子被WO₃形成的正电性氧空位缺陷捕获而形成F色心，最终提出无定形WO₃的离子晶体结构类似于金属卤化物，（在碱卤晶体上的两个电极施加电压并加热到约700℃，观察到光吸收，从点状负电极注入的电子陷入阴离子空位，根据电中性和电流连续性要求，正电极附近的阴离子空位将向阴极运动，即有阴离子向正电极的净运输，在正电极放出卤。如果外电压极性倒转，则伴随着碱金属在负电极的释出而产生空穴中心，光吸收消失），捕获的电子不稳定，很容易吸收可见光光子而被激发到导带，使WO₃膜呈现出颜色。这一模型解释了着色态WO₃膜在氧气中高温加热退色后，电致变色能力消失的现象，是最早提出的模型，但Faughnan认为在氧缺位量很大时的WO_3-y膜（y=0.5）中难以产生大量色心。

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电致变色（eletrochromism）是指在材料上添加交替变换的电场，变化的电场相当给材料注入或抽取电荷（离子或电子），使得材料的透射率与着色状态发生改变，材料外观表现为颜色及透明度的变化，而且这种改变是可逆。当然并不是所有的材料都能电致变色，已经发现的电致变色的材料一般可将其分为两类：一类是无机电致变色材料，主要是过渡金属氧化物或水合物，CeO₂-TiO₂、NiOx、WO₃、MnO₂等；另一类是有机电致变色材料，从结构上分主要有各种有机杂环化合物如联吡啶盐类、导电聚合物类、金属有机聚合物类和金属酞花菁类。

三氧化钨（WO₃）是一种过渡金属氧化钨，由于其特殊的物理、化学性能，被广泛用于气体传感器、光催化剂、变色器件等，具有比较广阔的应用前景。三氧化钨薄膜作为一种电致变色材料，是属于无机电致变色材料，也是最早被采用的电致变色材料，1969年Deb首次用无定型WO₃薄膜制作电致变色器件，并提出了“氧空位机理”，经过差不多半个世纪的发展，三氧化钨薄膜已经被广泛应用于生活中的各种玻璃上。

变色玻璃替代普通玻璃有以下几点优点：
（1）夏天的时候，室外紫外线过强，通过改变玻璃的颜色，从而改变其对紫外线的反射率，减少紫外线与热量进入室内的总 量，不仅使室内保持凉爽而且能使部分家具避免因阳光暴晒而缩短使用寿命；
（2）冬天则是相反地通过改变玻璃的颜色，增加室内的温度；
（3）通过改变玻璃的 颜色，调节玻璃对所有光线的反射率，使室内的光线保持在最舒适的亮度；
（4）将变色玻璃应用于汽车的后视镜上，使得汽车后视镜具有反炫目功能。

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薄膜材料具有光学性质、电学性质、磁学性质、化学性质、力学性质、热学性质，薄膜材料 具有多种特性因而在许多领域得到应用，例如用作电学薄膜、光学薄膜、硬质膜、耐蚀膜、润滑膜、装饰膜、包装膜等。在众多的薄膜材料中，三氧化钨薄膜具有多种特性如电致变色、气致变色、光致变色、热致变色多种性能，还具有良好的电化学性能等，三氧化钨薄膜得到了广泛应用，如灵巧变色窗、气体传感器、PH计等。在六十年代就有研究人三氧化钨薄膜材料，尤其是对其电致变色、电化学等性能的研究比较多，也取得了显著的成果。

目前越来越多的科学工作者开始关注三氧化钨薄膜的气敏性能。对于氢敏性能而言，三氧化钨薄膜具有巨大潜力，因为当掺杂三氧化钨薄膜与氢气接触时最直观的变化就是薄膜由无色变为蓝色，科学工作者们对于这种直观变化的定量测定正在研究当中。同时三氧化钨薄膜是一种具有广泛应用潜力的气敏材料，三氧化钨薄膜不仅能作为氢敏材料，掺杂不同元素后在不同的条件下还可用作其它气体如NH₄、NO₂、H₂S、O₃、O₂等的敏感材料。例如掺杂Au可以改善三氧化钨薄膜对硫化氢气体的气敏性；掺杂钯或铂可以改善三氧化钨薄膜对氢气的气敏性；掺杂银可以改善三氧化钨薄膜对二氧化硫的气敏性；掺杂金和三氧化钼可以改善三氧化钨薄膜对氨气的气敏性等。

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