电致变色是指材料在紫外、可见光或(和)近红外区域的光学属性(透射率、反射率或吸收率)在外加电场作用下产生稳定的可逆变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。具有电致变色性能的材料称为电致变色材料。用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件。

电池作为能量存储器件，在人们的生产和生活中扮演着至关重要的角色。将电池技术与其他先进技术融合，使其在完成能量存储功能的同时赋予其更多新功能，是当今电池研发的前沿和方向之一。电致变色电池是将电池技术与电致变色技术相融合制备的一种新型电池，它拥有独特的颜色变化特性，能够通过自身颜色差异来显示电池容量的多少，在用户和电池之间建立了一种交互界面。然而作为一个新的研究领域，现阶段电致变色电池面临着诸多挑战，其容量、充电时间和循环稳定性能等都不够理想。

最近，科学家研制出一种高容量、快速充电的电致变色电池。这种电池以氧化钨纳米线和金属铝分别作为正、负极，具有别具特色的新优势：（1）能够和用户建立一个可以通过颜色变化识别容量多少的界面，透明状态时电量为充满状态，颜色逐渐变蓝标志着存储电量开始消耗，颜色最深时代表电量耗尽；（2）此电池可通过加入微量双氧水实现快充（8s内充满），也可以使用传统的外接电源来充电以及利用空气中的氧气实现自充电；（3）电池容量高出同类电池6倍多。

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二氧化钛是众所周知为光催化剂的材料，但在没有紫外线的地方几乎无功能。因此，已经对可使用可见光的氧化钨光催化剂进行了广泛的研究。通过在可见光照射下的光激发，仅使用氧化钨粒子的光催化剂分别产生在价带中的空穴和在导电带中的电子。但是由于导电带具有比氧化还原电位低的能级，因此无法用导电带中激发的电子还原氧，且活性氧物类的生成不足。因此，该光催化剂在可见光照射下的环境中没有表现出光催化剂活性。因此，在改进可见光照射下的催化剂活性的尝试中，已提出具有负载在氧化钨表面上的助催化剂的催化剂。

例如，负载钼的催化剂可表现出在可见光照射下的光催化剂活性。但是，贵金属，例如钼，由于它们的稀缺性而具有高成本的问题。另一方面，已提出了一种氧化钨光催化剂，其负载有铜离子或氧化铜形式的相对廉价的铜。还尝试了将氧化钨催化剂与其它光催化剂合并以改进光催化剂活性。例如，已经公开了合并氮掺杂的二氧化钛和氧化钨的催化剂以及合并负载氧化铁的二氧化钛和负载氧化钨的沸石(光催化剂体)的催化剂表现出高的光催化剂活性。此外，还提出了一种光催化剂体，其使得二氧化钛可以与氧化钨共存，并具有负载在二氧化钛和氧化钨至少之一上的含有至少一种选自Cu、Pt、Au、Pd、Ag、Fe、Nb、Ru、Ir、Rh和Co的金属原子的吸电子材料或其前体。但是，由于光催化剂体中通过干法或湿法简单捏合来混合两类光催化剂，难以在纳米级下均匀混合二氧化钛和氧化钨的纳米粒子。因此，这些报道尚未实现高的催化剂活性。由于催化剂本身的降解或助催化剂的金属粒子的聚集，光催化剂在光照下使用时的一些情况下而发生变色，应采取一些措施防止其发生。

近来，有科学家在制造负载有铜离子和二氧化钛的氧化钨光催化剂，通过使脲共存于二氧化钛溶胶中并经加热对脲施以水解处理，可以使二氧化钛以高分散态均匀负载到氧化钨上，并可以有效制造与常规催化剂相比将在可见光照射下的催化剂活性提高到二至四倍、在使用条件下几乎不发生变色。

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金属钨粉是制取碳化钨基硬质合金及金属钨材的主要原料，当前制取金属钨粉的主要方法为氧化钨的氢还原法。

还原过程中颗粒长大的机理。水合钨氧化物具有比纯氧化钨高得多的挥发性。还原过程中首先水蒸气与氧化钨或细粒钨粉作用形成水合氧化钨，它通过气相迁移到其他颗粒上再还原，从而导致颗粒长大。高温和湿氢还原具有最有利的化学气相迁移条件；粉末颗粒愈细，比表面以及表面活性愈大，因此，细颗粒粉末有可能被气相的水蒸气或氧气氧化并生成挥发性水合氧化钨，然后进行化学气相迁移，在较粗颗粒上被还原，使颗粒长大。

影响粉末粒度和粒形变化的主要因素。升高温度可加速还原反应，相应地增加水蒸气的生成速度，促进化学气相迁移反应。促进颗粒长大和团粒化；水蒸气是化学气相迁移反应的基本条件，其量包括氢气中含有的和还原反应中产生的水蒸气。它在还原过程中不是一个恒定值。对反应速度起作用的所有因素和影响扩散过程的所有因素（如温度、粒层厚度、氢气的流向和流速、粉末的粒度、舟皿的几何形状等）、推舟速度都影响水蒸气的实际分压进而影响到粉末粒度和形貌。

研究表明，氧化钨的还原活性对钨粉的粒度有明显的作用。还原活性大的原料容易得到细粒度钨粉。

杂质元素对钨粉颗粒变化的影响，可分为三类：第一类以碱金属为代表，它们能起氧的载体作用，延长氧在粉末层内的滞留时间，促进化学气相迁移反应，增强钨粉的颗粒长大。第二类以钙、镁、硅为代表，它们对钨粉颗粒长大的作用不明显。第三类以铝为代表，它们能在钨的晶体表面生成稳定性很高的氧化物薄层，抑制钨粉颗粒的长大。

由于颗粒长大过程主要是发生在WO3还原成WO2的过程中，为得到细颗粒，一定要保证在还原的初期处于低温、低水蒸气分压状态。因此推舟速度过快，一方面使物料迅速进入高温区，有利于WO2.9等颗粒长大，同时使还原速度加快，H2O蒸气浓度增加，这些都有利于颗粒的长大，因此为得到细颗粒一般要求推舟速度慢。同时炉内温度较低，温度梯度较小。装舟量过多，料层过厚，将导致内部的水蒸气难以排出，使内部颗粒长大，同时导致上下层粒度不均匀。

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钍钨电极是钨电极中焊接性能最好的电极，但是由于其在粉末冶金和压延磨抛中会发生放射性污染，因此生产商通过研制不同类型的稀土电极，作为钍钨电极的替代，其中性能较好的是铈钨电极和镧钨电极。通过比较钍钨电极和复合稀土钨电极能够更好发现多元复合稀土电极的优良性能，也能提高其应用领域。

1.引弧及燃弧稳定性：复合稀土钨电极和钍钨电极在等条件下引弧30次，引弧成功率为100%，说明两者在商业化焊接机中都具有良好的引弧性能，且燃弧性能较为稳定。

2.烧损率：烧损率是衡量电极工作性能的重要特征之一。比较两者的烧损率发现多元复合稀土电极的烧损率仅为钍钨电极的25%。由此可知，复合钨电极的工作寿命是钍钨电极的4倍。

3.电流静特性曲线：另外比较两者的电流静特性曲线可以发现，在相同的焊接电流下，复合电极的承载电压明显低于钍钨电极，说明多元复合稀土钨电极的稳弧性能优于钍钨。电流静特性曲线也是衡量电极焊接性能的重要指标之一，由此可知复合电极的焊接性能优于钍钨电极。

4.逸出功：比较两者的逸出功发现，复合电极在1300℃时有效的逸出功为2.76eV，而钍钨电极的逸出功为3.08eV。复合电极的逸出功低于钍钨电极，故其电子发射能力低于钍钨电极。

根据以上四个焊接性能指标的比较发现，多元复合稀土钨电极的焊接综合性能优于钍钨电极。

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要制备性能优良的复合稀土电极，优化其制备技术是关键。经过多次工业试验和了解稀土在钨电极中的作用，总结了以下几点制备工艺过程的关键要素。

1.稀土掺杂的均匀性
要使得稀土能和原料均匀的掺杂，可以采用固液掺杂法。以APT和稀土硝酸盐为原料，进行固液掺杂，使得稀土硝酸盐进入或者吸附在APT颗粒的表面，有利于稀土在后续分解和还原的过程中进入钨晶格实现均匀掺杂。

2.还原粉末粒径
还原粉末的粒径及分布对后续烧结和加工有一定的影响。掺杂稀土的还原粉末具有较高的还原温度，因此粉末的粒度的控制主要靠提高粉末的装舟量或者增加还原炉的温度梯度，依靠高温下气态水合钨氧化钨的快速迁移及生长制备大粒径宽分布的金属粉末的粒径。另外，在保证后续烧结和加工工艺的情况下，要尽可能的降低还原温度，从而更好的稀土相粒子的粒径。

3.烧结曲线
制定合理的烧结曲线能够制得较好质量的烧结坯。在烧结过程中可以使电极坯在低温下长时间保温，使得稀土扩散挥发在电极内达到平衡后再缓慢升温到较高的温度区间。烧结温度过高会导致稀土挥发严重，因此烧结工艺的制定要综合考虑粉末的粒度、烧结温度的最高温等特性。

4.加工制度的确定
掺杂稀土的钨电极具有较高的再结晶温度，因此其加工温度也有所提高。但是稀土对钨晶粒的变形有阻碍的作用，增大了电极回复和再结晶的驱动力，因此随着变形量的增大，其加工温度应有所降低，其温度的降幅应大于钍钨电极、铈钨电极等单元稀土钨电极。

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要制备性能优良的复合稀土电极，优化其制备技术是关键。经过多次工业试验和了解稀土在钨电极中的作用，总结了以下几点制备工艺过程的关键要素。

1.稀土掺杂的均匀性
要使得稀土能和原料均匀的掺杂，可以采用固液掺杂法。以APT和稀土硝酸盐为原料，进行固液掺杂，使得稀土硝酸盐进入或者吸附在APT颗粒的表面，有利于稀土在后续分解和还原的过程中进入钨晶格实现均匀掺杂。

2.还原粉末粒径
还原粉末的粒径及分布对后续烧结和加工有一定的影响。掺杂稀土的还原粉末具有较高的还原温度，因此粉末的粒度的控制主要靠提高粉末的装舟量或者增加还原炉的温度梯度，依靠高温下气态水合钨氧化钨的快速迁移及生长制备大粒径宽分布的金属粉末的粒径。另外，在保证后续烧结和加工工艺的情况下，要尽可能的降低还原温度，从而更好的稀土相粒子的粒径。

3.烧结曲线
制定合理的烧结曲线能够制得较好质量的烧结坯。在烧结过程中可以使电极坯在低温下长时间保温，使得稀土扩散挥发在电极内达到平衡后再缓慢升温到较高的温度区间。烧结温度过高会导致稀土挥发严重，因此烧结工艺的制定要综合考虑粉末的粒度、烧结温度的最高温等特性。

4.加工制度的确定
掺杂稀土的钨电极具有较高的再结晶温度，因此其加工温度也有所提高。但是稀土对钨晶粒的变形有阻碍的作用，增大了电极回复和再结晶的驱动力，因此随着变形量的增大，其加工温度应有所降低，其温度的降幅应大于钍钨电极、铈钨电极等单元稀土钨电极。

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在硬质合金锪刀的使用过程中，常常会因为种种原因导致在使用初期就出现了崩刃的现象，无法达到其应有的使用寿命。这种非正常的刀具消耗，不但增加了加工中的刀具费用，还会直接影响整体的加工效率。为了减少崩刃的现象，提高硬质合金锪刀的使用寿命，我们需要从设计、制造以及使用等几个环节上加以注意和改进。首先在结构设计上，根据所锪平面的不同，其设计的锪刀结构也有所不同。如对于平面较为完整的、切削力均匀且锪孔较浅的可采用平面锪刀结构；若是圆柱孔且深度较深的锪孔则采用沉孔锪刀结构形式；另外还有整体式锪刀以及组合式锪刀。为了减少崩刃，在设计时通常避免把锪刀刀尖设计成直角，而磨为过渡刃或圆角刃。

在制造工艺方面，硬质合金刀片焊接质量的好坏也在很大程度上影响了硬质合金锪刀的使用寿命。目前主要使用的是钎焊工艺，其需要注意的是在焊接前先喷砂和用汽油清洗去除刀片表面的氧化膜和油污减少脱焊的现象；其次需要控制好焊接温度以及冷却速率，加热太快或冷却过快会使得锪刀内部产生较大的内应力，这也是造成刀片裂纹和崩刃的最主要原因。另外，还需要根据砂轮特性正确选择磨削参数并严格遵循磨削工艺进行锪刀刃磨就能避免刀具在使用中由于磨削不当所引起的崩刃。

还有一种是由于使用不当而引起的锪刀崩刃，主要包括两个方面，一个是操作方面的原因，另一个则是切削用量的选择。锪刀工作时会受到很大冲击一般不平稳，再加工面上会出现跳动和振动，这时就很容易产生崩刃和打刀。而切削用量，即切削速率应取决于所锪平面的平整程度，尤其是在锪削的最初阶段，是最常出现崩刃现象的时期。

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硬质合金锪刀，也被称为硬质合金锪钻，其由硬质相WC和粘结相Co组成，可对孔的端面进行平面、柱面、锥面以及其他型面加工。硬质合金锪刀一般以钢制刀体，硬质合金作刀头，在汽车内燃机制造中扮演着重要角色。根据加工用途的不同，锪刀还可分为平面锪刀、柱形锪刀、锥形锪刀以及端面锪刀等几种。其中最为常见的平底锪刀在圆周和端面上各有3-4个刀齿，在已加工好的孔内插入导柱，其作用是为了控制被锪孔与原有孔同轴度的误差。导柱一般做成可拆式，以便于锪钻的端面齿的制造与刃磨。

通常根据工件锥形埋头孔要求的不同，锥面锪刀的锥角有60°、82°、90°、100°和120°五种，以90°使用得最多。柱形锪钻起主要切削作用的是端面刀刃，螺旋槽的斜角就是它的前角。锪钻前端有导柱，导柱直径与工件已有孔为紧密的间隙配合，以保证良好的定心和导向。这种导柱是可拆的，也可以把导柱和锪钻做成一体。端面锪刀是专门用来锪平孔口端面的，其能有保证孔的端面与孔中心线的垂直度。当已加工的孔径较小时，为了使刀杆保持一定强度，可将刀杆头部的一段直径与已加工孔为间隙配合，从而保证良好的导向作用。总的来说，硬质合金锪刀不仅具备了高硬度、高强度以及优良的耐磨耐蚀性等优良特性，而且便于制造，加工效率极高，被广泛运用在机械制造业中，尤其是对一些发动机上的零件的螺栓过孔承压面的加工十分适用。

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钨加热子消耗大的话会造成材料的大量浪费。因为加热子断裂老化会造成铝膜蒸散不完全，从而影响最终产品的质量，而且因为经常断裂就需要操作员要不断装配和交换加热子，这样一来就增加了操作员的工作量，还会降低设备的利用率，最终影响整个生产。

造成加热子消耗大的原因一般有加热子断裂，老化和氧化三种情况。加热子虽然质地硬但是很脆很容易就产生断裂，从保管到运输都要注意，避免外物的撞击。装配过程中如果应力不当，不均都会导致断裂现象，这就要求操作员要谨慎小心。装配加热子的时候，要用力均匀，试剂装配中采用扭力扳手，并确保夹具两端保持平行状态。在装加热子的时候要轻拿轻放，不能用坚硬的物体对其进行敲击，以防对加热子造成损伤。最好的办法就是提高操作员的装配熟练程度。

另外，加热子在加热的时候本身材料受热会膨胀，如果加热子被夹得太紧，没有任何可以伸缩的余地，高温造成的长度增加会迫使加热子弯曲产生形变。弯曲到一定程度后就会断裂，这种断裂现象一般为中间断裂。夹具夹紧的地方由于加热子高度长度同时增大导致断裂的情况称之为两端断裂。但是如果加热子不拧紧的话又会造成接触电阻大，有效功损耗过多，从而影响蒸镀的效果。对此可以在夹具的紧固落定上加用弹簧，在加热子加热膨胀的时候可以起到一定的缓冲作用。

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