硬质合金粉末特殊制备技术包括超细及纳米WC粉、Co粉、WC-Co复合粉以及添加剂粉等等。超细及纳米WC粉制备技术还可细分为WO3直接碳化法、快速碳热还原法、紫钨前驱体制备法、等离子体化学合成法等。WO3直接碳化法制备超细WC粉的基本工艺是：将WO3粉与炭黑均匀混合，制成球粒后在两台回转炉中连续进行还原-碳化，从而得到超细晶粒WC粉；快速碳热还原法所具备的优势是快速加热、快速冷却、可规模化、高效率、低成本；紫钨前驱体制备法以WO2.72为主要成分的钨氧化物具有细针状结构，氢还原速度加快有利于制取均匀颗粒的超细钨粉和碳化钨粉；等离子体化学合成法则采用高温等离子体进行粉末制备，所制取的WC粉末粒度在10-50nm之间，游离碳含量可控制在0.1%范围内，氧含量可控制在0.3%-0.5%之间。

新结构及超细Co粉是针对Co这种良好的粘结相金属进行的改进。Co是一种同素异构体，低温下呈六方结构，脆性较大，球磨过程中容易破碎，高温下则呈面心立方结构，具有较好的韧性。将六方结构经破碎过筛得到新结构的Co粉。为了防止Co粉出炉后的氧化，可采用石蜡蒸汽在Co粉颗粒表面包覆有机薄膜。另外，为了强化粘结相，以防止不均匀溶解析出使WC晶粒异常长大，改善硬质合金性能，人们研究了具有不同成分和结构的新粘结相，如共晶钴合金、超合金粘结相粉末制备。这两种合金的优点在于可使WC晶粒保持最初状态直至烧结完成，还可通过调整粘结相的组分来改善硬质合金的红硬性以及抗蠕变能力。这样所制得的粘结相强化硬质合金刀具具有更高的切削寿命。

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因其较高的强度、良好的导电导热性能以及抗电弧烧蚀能力，钨铜电极材料已经逐渐成为了重要的电极应用材料之一。影响钨铜电极材料性能的因素有很多，而目前所能查阅到的绝大多数文献大多集中在制备工艺（钨骨架、密度、硬度、均匀性）对钨铜电极材料的影响，而这里我们主要探讨钨粉粒径或粒度大小对钨铜合金电极性能的影响。在组织结构上，具有相同成分的钨铜合金，其钨粉粒度越细，合金中钨晶粒尺寸越小，局部区域的钨W粉分散较为均匀，但其出现闭孔和缺陷的可能性也越大，铜Cu富集较多，整体的均匀性较差。

对于密度和硬度方面，随着粉末粒度变大，不同粒度钨粉所制备的钨骨架的压制密度与脱脂密度基本相同，且熔渗后钨铜合金的整体密度呈下降趋势。以钨铜W-30Cu合金为例，钨粉粒径为2.65μm时，硬度最高，布氏硬度可达222HB。随着粉末粒度增大，硬度减小，当钨粉粒径为8μm时硬度最低，布氏硬度为190HB。这是由于钨的密度较大且脆性也较大，粉末粒度减小，比表面积增大，表面能相对较高，烧结活性越大，烧结后体积收缩更加明显，使得合金中的W含量相应升高，合金整体密度增大，硬度也相对增加。在导电率的影响方面，钨粉粒度越小越容易造成压制时组织的不均匀性，烧结后的骨架中的通道容易发生闭合和堵塞，从而导致材料中产生铜的富集或孔隙缺陷，并造成铜液熔渗不足或不能有效补缩，降低了熔渗后铜网络格的完整性，使得电导率越小。

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电火花加工（EDM，Electrical Discharge Machining），其采用的电极材料的自身性能将影响到整体加工的各项性能指标（如工具的损耗率、材料的去除率、工件表面的质量等等）。因而，在EDM过程中，电极材料的选择是加工质量的最主要影响因素。电极材料不仅需要具备良好的导电导热性能，还要具备较低的热膨胀系数以及满足一些力学性能要求，从而保证EDM中具备优良的耐热能力、抵抗变形能力以及低损耗率。随着EDM技术日益的普及和发展，相关的电极材料以及制备方法也在不断推陈出新。目前，已经投入生产的以及正在研发过程中的电极材料已有石墨、钨（W）、铜（Cu）、等单质金属或非金属单质，钢、铸铁、以铜（Cu）或钨（W）为基体的合金复合材料，或是聚合物复合材料、金刚石等等。

石墨材料电极可运用于放电电流较大的电火花加工，粗加工时的损耗率较小，而精加工时电极损耗较大，难以达到要求的表面粗糙度。另外，石墨电极的比重相对较轻，脆性较大，很难用一般的机械加工发加工制成较薄或较细的形状，因而在一些精细或形状复杂的电火花加工应用中一直受到一定的限制。相比之下，钨铜材料具有高强度、低热膨胀系数以及优良的耐电火花烧蚀能力是一种新型的高性能电极材料。其主要被应用于加工模具钢和碳化钨WC工件，其中的Cu、W含量之比通常为25:75。然而，由于钨铜电极的价格比普通的石墨材料电极或铜Cu材料电极价格相对要高，这也是阻碍了钨铜材料电极的推广的一个重要因素。

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由于应用领域的不同，钨加热子常常可以根据样品或图纸的具体要求，被绞合成单股或多股，所使用的钨丝可以是纯钨丝或掺杂钨丝。但并不是所有样式的加热子都能最终合格得以使用。中和人民共和国国家标准GB SJT 11063-1996 中对该钨制品的尺寸做出了明确的规定。

首先，其技术要求规定钨绞丝加热子的两腿应该在同一平面上，而且要保持平行。其次，该产品的试验方法可以用肉眼，直尺或游标卡尺进行检验。

针对A型的钨加热子，该标准对其总宽，线圈的长度，总的高度，内径，圈的数量和绞丝规格和旋转的方向都做出了下列规定，如表1所示。

由图1可以看出A型钨丝加热子的两腿都有一个直角弧度的弯曲，且方向朝下，两脚距离较长。

B型的尺寸规定如表2。从图2可以看出B型钨丝加热子的两脚之间的距离比较短。

从表3可以清楚得知C型钨绞丝加热子的尺寸和规格，C型钨丝加热子的规格只有两种。由单股钨丝绕制而成，加热子两腿向两边延伸，总宽度较A，B两种类型的钨绞丝加热子要宽很多。具体样子可以参照图3所示。

上述三种类型是比较常见的形状和规格，实际上，为了后续使用的便利，加热子经常被制作成各种不同的形状和规格，达目前为止，我们可以查阅到的应用领域里的加热子形状应该不低于100多种。

得益于钨加热子具有较高的熔点和高耐腐蚀性，所以广泛应用于真空镀金、铝等装饰物品，镀铬等镜子，塑料制品，加热元件。而目前随着科技的高速发展，真空镀膜技术也广受欢迎。因此，厂家和买卖双方更应掌握钨丝加热子的国家标准，以提高该产品的生产质量和销售水平。

钨丝加热子的牌号分为WJ₀Z，WJ₁Z，WJ₂Z，WJ₃Z，其材料分别为WJ₀，WJ₁，WJ₂，WJ₃。前三种牌号的加热子主要应用于电真空器件蒸铝、制镜蒸铝和塑料涂镀等的加热元件。WJ₃牌号的钨绞丝加热子则主要应用于制镜蒸铝、塑料涂镀等的加热元件。

该钨制品的技术要求应符合下列要求：
1.钨丝加热子的化学成分应该符合GB4181《钨丝》中2.1条的规定。
2.钨丝加热子的使用周期：用于电真空器件蒸铝不能少于8次/个，用于其他领域不能少于10次/个。
3.该钨制品的表面应该呈现银白色或银灰色且光亮，没有明显的毛刺，裂纹和氧化的现象。
4.对钨绞丝加热子如果有特别的要求的话，需要由供需双发协商解决。

试验方法有以下要求：
1.根据该钨制品技术要求中的第一条，化学成分要按照GB《钨丝》中2.1条进行分析。
2.按照技术要求的第四条，产品表面质量可先用肉眼进行检验，如果有疑问的地方，则使用5倍放大镜进行检验。
只有按照国家标准生产的钨绞丝加热子才能不断提高产品质量。

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所谓真空镀膜就是置待镀材料和被镀基板于真空室内，通过钨加热子采用一定方法加热待镀材料，使之蒸发或升华，并飞行溅射到被镀基板表面凝聚成膜的工艺。真空镀膜机操作应注意事项：

1.设备要经常保持清洁，特别是钟罩内各零部件，要定期用NaOH液清洗，不许有灰尘杂质和油污。
2.未经培训的人员不许单独操作设备。操作工必须严格执行镀膜机操作程序；操作工应该明白，操作顺序有一项失误，就可能导致损坏设备零件。特别是电离管极易烧坏。
3.开扩散泵前必须通水冷却。冷却水最好用经处理的软化水，防止循环水管路结垢，影响水冷却效果。如果自来水冷却，注意应定期（1~2年）用20%盐酸水清洗。操作时应带胶皮手套和眼镜。
4. PVDF薄膜的镀金属电极工作，不用烘烤程序。订购镀膜机时不用带此部分零部件。
5.转动调压器手轮时，动作要缓慢，不许用急速冲击动作操作方式工作，因为移动碳刷容易磨损和折断。
6.钟罩升降要注意安全，不许用手锤类硬工具撞击钟罩机座的结合面，防止划伤和冲击痕出现，影响钟罩与机座  结合面的密封效果。
7.注意经常检查真空泵内润滑油量，做到及时补足润滑油。扩散泵内用油和钟罩升降丝杠润滑要定期加油。
8.真空泵检修时要由有经验的维修钳工维修，零件拆卸和维修时不许用手锤敲击和刮刀修理零件。加润滑油和换油，一定要经过滤后再注入泵体内。

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硬质合金材料除了在切削领域扮演着重要角色之外，在挖掘以及钻探行业也有着较为广泛的运用。矿用硬质合金的主要产品就是硬质合金球齿。其通过装配在矿用工具上利用钻压以及自身旋转所产生的冲击载荷破碎岩石。在凿岩过程中，钻头不但需要经受高频冲击载荷，还需要承受扭转、弯曲、拉伸以及压缩等多种复合应力的作用以及在高速回转碰撞的环境下经受岩石、矿水等工作介质的磨损与腐蚀。因此，矿用硬质合金工具对耐磨性以及韧性都有着极高的要求。

目前矿用硬质合金主要发展趋势包括双晶结构、双粘结相结构、蜂窝结构以及低钴粗晶硬质合金三类。双晶结构硬质合金也被称为非均匀晶粒硬质合金，由于其在WC晶粒分布曲线上具有两个峰值，故又被称为双峰结构硬质合金。其中粗晶WC结构提供良好的塑性与韧性，一定比例的细晶WC则提供高的耐磨性；双粘结相结构硬质合金与普通结构硬质合金相比在显微结构设计方面具有更大的自由度（包括硬质相尺寸、硬度、韧性、体积率以及基体的强度与韧性）。其可通过显微结构和性能的单独控制来匹配所需的各项性能；蜂窝结构硬质合金是通过成分结构与性能设计，使合金中既有低钴细晶组织，又有高钴粗晶组织且呈蜂窝结构；低钴粗晶硬质合金的结构设计原理是：WC晶粒较粗，比表面积较小，使合金中Co层增厚，从而提高合金的冲击韧性；合金中Co含量的减少及WC含量的增加，使得合金的耐磨性提高。

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随着难加工材料越来越多以及数控机床的普及和发展，对于切削工具要求也越来越高，尤其是在对切削精度、切削效率、可靠性以及专用化等方面。传统刀具材料已经难以满足现代制造业提高效率和降低成本的需要，硬质合金材料因其独特而优异的性能逐渐在切削领域占据了主导地位。硬质合金材料主要由硬质相WC以及粘结相Co构成，WC相主要负责贡献耐磨性，而Co相则承担则增强韧性的角色。但是，耐磨性与韧性是一对难以协调的矛盾，耐磨性强则相应的韧性变弱，反之亦然。为了平衡这一矛盾，相关研究人员也进行了深入的研究，通过强化粘结相、热处理、表面涂层以及功能梯度结构等方法制备出多种新型硬质合金，使其同时具备高韧性和高耐磨性。

目前硬质合金切削刀具主要发展趋势包括功能梯度结构、高钴细晶结构以及涂层硬质合金三类。功能梯度结构硬质合金是基于FGM（Functionally Graded Materials）原理，改变传统硬质合金微观结构的分布，使成分或组织在一维空间、二维空间甚至于三维空间形成梯度结构。其可显著提高刀具的切削效率以及延长刀具使用寿命；高钴细晶硬质合金，顾名思义就是含Co量较高，而晶粒度较细。细晶硬质合金的致密度、硬度及强度都显著高于普通晶粒硬质合金，再适当提升Co含量，不但能满足现代加工业以及特种应用领域对新材料的加工需要，尤其适用于制造高负荷、高应力磨损以及锐利的精密模具和工具；涂层硬质合金则是在原有基体上通过CVD（Chemical Vapor Deposition）、PVD （Physical Vapor Deposition）等方法沉积一层极薄的耐磨层，以提高基体的耐磨性。且该涂层可根据实际工作所要求的性能进行不同元素的组合添加，可以实现单层多元素以及多层涂层。

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