氟化物（WF₆）CVD（化学气相沉积）与氯化物CVD的对比发现，氟化物CVD钨管的优点如下：

杂质含量低。大多数金属氟化物的沸点＞1000℃。所以，在恒温条件下（20-28℃左右），WF₆蒸发阶段，WF₆能够实现其与其他大部分伴生杂质的分离。

还原反应：WF₆ + H₂ → W + 6HF (125Kj/mol)

一个标准大气压下，该反应在300℃以上就能够实现；在600℃时，该反应的平衡常数已接近1。

因为该反应所需的反应温度较低，所以可以使用一般的加热设备（如不锈钢等），这使得加热设备的制作和实际操作方便了许多。即氟化物CVD方法制取钨管阶段的选择性相对较多。

 

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反应源气体：WF₆  
还原气体：H₂     
沉积基体：紫铜管
气压条件：常压下     

CVD（化学气相沉积）钨管工艺原理：
首先，在恒温条件下，加热WF₆并待其气化后，将其通入气体混合室中使其与氢气充分混合，然后再将其通入反应室。

通过加热紫铜管使温度上升至所需的沉积温度。

WF₆和H₂在紫铜管表面发生化学反应，WF₆被还原为W原子。这些W原子会在紫铜管表面聚集形核并长大，最终形成钨沉积层。

WF₆和H₂反应的化学反应式如下：

WF₆ + H₂ → W + 6HF (125Kj/mol) 

用气体吸收装置吸收被排出反应室的未发生反应的WF₆、H₂的剩余气体和生成的HF。


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因为采用CVD制备钨管具有众多优点，所以其受到冶金工业等相关人士的关注。

化学气相沉积的优点：

相比粉末冶金工艺，CVD（化学气相沉积）工艺较为简单化且稳定，可实现一次成型，因而避免了烧结、冲压、锻造等工艺过程。

沉积速度快且效率高。因为难熔金属具有原子半径大、高熔点等特性，所以不适合采用PVD（物理气相沉积）等制备技术---沉积效率低。

绕镀性好。因而可以沉积获得形状复杂的、组织致密的或是大型的零件和涂层。也容易实现管道内壁亦或是容器内壁的膜层沉积，还可以实现多层膜沉积和多组元合金膜层沉积。

沉积膜层的纯度高、致密度好且可以精确控制多组元合金膜层成分。


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经过研究发现影响紫色氧化钨颗粒大小的因素有原料（APT）的粒度大小和生产工艺条件。生产工艺条件包括还原温度、升温速度、水蒸气与氢气压比、料层厚度和反应时间等。首先是水蒸气与氢气分压比的影响，水蒸气与氢气的分压比越大，则产物的粒度越大。这主要是因为氢气湿度大能形成挥发性含水氧化钨的形成，这些氧化钨容易在较细的颗粒上覆盖，使得颗粒粒度增大。其次是升温速度的影响，经实验发现要制取细颗粒粉末升温速度不宜过快，在管式炉中进行还原时，升温速度取决于炉内温度梯度和推舟速度，故减小炉内温度梯度和推舟速度均有利于得到细颗粒紫钨。而还原的温度对紫钨颗粒的影响主要是还原温度越高则产物的粒度越大。同时还原时间也在一定程度上对紫钨的颗粒产生影响，还原反应时间越长颗粒粒度越大。最后是料层的厚度，料层厚度越大，则产物颗粒度越大。

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随着研究的发展，超细颗粒作为一种新材料，在现代工业和科技中的应用越来越广泛。紫色氧化钨（紫钨）具有特殊的特性和结构，因此在制备超细钨粉方面得到了许多的青睐。在制备超细钨粉的时候，不仅工艺条件的控制很重要，同时原料颗粒的大小也对钨粉的制备产生了一定的影响。所以研究影响紫钨颗粒大小的因素很重要。
紫钨是通过将一定量的仲钨酸铵装舟，推入还原炉高温区，同时通入一定比例的氢气和水蒸气混合体，加热至一定温度后，经过一定时间的保温后冷却出炉制得的。

在反应过程中对紫钨粒度大小影响的因素有原料（APT）的粒度大小和生产工艺条件。生产工艺条件包括还原温度、升温速度、水蒸气与氢气压比、料层厚度和反应时间等。经过实验发现，紫钨与原料粒度的相互关系是原料粒度越小得到的紫钨粒度越小。

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在硬质合金球齿烧结过程之后，球齿内部会出现一些孔隙，这会影响到它的性能。因此减少硬质合金球齿内部孔隙是提高其性能的重要因素。在20世纪60年代，美国的肯纳金属公司首次将热等静压工艺应用于生产硬质合金球齿中去。这种工艺减少了硬质合金球齿内部的孔隙，提高了它的密度和韧性，延长了它的使用寿命。

然而，热等静压工艺的生产设备昂贵，生产效率低，使得生产成本提高。为了解决这些问题，些研究者把真空烧结和热等静压术结合起来形成低压热等静压工艺，它最大限度地提升了硬质合金球齿的性能。硬质合金球齿内部的孔隙大大减少，消除了硬质合金球齿表面的粗晶粒，防止其成分改变。由此提高了其力学性能。

 

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硬质合金球齿被广泛应用于地质勘探，采矿和油井勘探。由于它的高耐磨性和高硬度，硬质合金球齿成为很多需要在高温，具有腐蚀性和高磨损的环境下运作的设备的零部件。

国内和国外的一些厂商在硬质合金球齿中增加微量的碳化钽以改善硬质合金球齿粘结层结构，提高其耐磨性，抗热冲击性和抗热塑性变形。但是碳化钽会降低硬质合金球齿的硬度和强度，增加生产成本。

一些其他的研究者在硬质合金球齿中加入钽和钼，并且发现这种硬质合金球齿的断裂韧性和硬度都非常高。这是由于在硬质合金粒子中形成了一层复杂的碳化物。因此硬质合金球齿有着高耐冲击性和耐磨性。

 

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了解蓝色氧化钨（蓝钨）相态形貌、大小和均匀性，有利于提高蓝钨的性能，使得它能在更多领域被应用。运用还原法制备蓝钨是通过将仲钨酸铵（APT）装舟推入高温区，在还原过程中控制氢气流量、温度和恒温时间三个参数来制备的。

通过还原法制备的蓝钨表面有大量的裂纹和星状空隙，断裂现象明显，已失去了六方晶粒的特性，形成似松散规则样貌。蓝钨产生裂缝是由于在还原焙解时，大量的水分子和铵分子从APT晶体内部中产生，使得APT晶格内产生很大的内应力导致晶格发生突变，从而产生裂缝。同时外部氢气向APT内部渗透，促进了裂缝的加深和扩大。由于这种崩裂。APT品格产生空位，在焙解时又引起了局部激烈收缩导致颗粒进一步碎裂而产生细颗粒粉末。

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硬质合金球齿的发展主要集中于在硬质合金球齿中添加微量元素，硬质合金球齿梯度优化，硬质合金球齿纳米晶化，改进生产工艺和硬质合金球齿的齿形设计。硬质合金球齿未来的市场竞争主要集中于产品的技术含量而非传统的生产数量，因此提高硬质合金球齿性能至关重要。

关于硬质合金球齿发展的一些建议：

1.纳米技术在生产硬质合金球齿中表现出良好的特性。研究者应加大研发力度，让纳米材料充分应用于生产硬质合金球齿中来。

2.尽管对功能梯度硬质合金球齿的研究已经有了很大的进展，硬质合金球齿的性能并没有达到期望的结果。在生产过程中球齿质量很难被控制。因此对于这一方面的研究仍需继续。

3.除了低压热等静压工艺，其他生产工艺如微波烧结和激光烧结也可应用于硬质合金生产工艺上来。

 

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了解紫色氧化钨（紫钨）在还原过程中的主要相成分对钨粉晶粒形貌的影响有利于制取性能良好的钨粉。紫钨在氢还原过程中主要经历了两个相变，即γ氧化钨→氧化钨（WO_2.72）→二氧化钨（WO₂）→钨。经研究发现在还原过程中首先要经历紫钨到二氧化钨的还原过程，在这个阶段随着还原的进行紫钨中氧原子的减少和空位的增加，二氧化钨的颗粒变得比γ-氧化钨致密。但是这样使得氢气不易于进入颗粒内部，还原过程中的水分子也不易排出，因此不利于制备超细或者纳米级钨粉。还原的第二个阶段时二氧化钨到钨粉的还原过程。根据相数据显示，随着还原程度的深入，二氧化钨中的氧原子进一步减少和空位的增加，所得钨粉颗粒更为致密，但是形貌与二氧化钨的颗粒相差不大。可见钨粉形貌的变化主要发生在二氧化钨生成以前。

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