碳硫分析仪的维护

在对钢铁材料中的碳硫元素作定量分析时,主要运用的仪器就是碳硫分析仪。它是一种常用的分析仪器,还适用于工业产品高温,低温的可靠性试验。而钨粒在碳硫分析中是不可缺少的助熔剂。钨粒的助熔效果可以提高碳硫分析仪的准确性。但是由于碳硫分析仪器在长时间的工作下会积累很多的沉积物,这样就会降低测定结果的稳定性。因此,使用者应该随时检查碳硫分析仪器的工作状态,并且定期对碳硫分析仪器进行维护和保养。

以下是使用者在维护过程中需要注意的细节:1.每天清理电弧炉里的灰尘,要对炉体内和除尘器内进行仔细的清理,如果发现除尘纸有破损现象应立即更换,切记不能用餐巾纸或者其它纸代替。 2.量气筒和滴定管上面的两根电极无论在什么情况下都不能接触到,否则碳硫分析仪器的程序就不能正常运行。 3.滴定管上面的橡胶塞必须要开一个槽口来确保滴定液能加进去。 4.将硅油加在传感器上可以保护传感器避免腐蚀。 5.应该将碳硫分析仪放在平稳和干燥的地方。 6.在停止工作时要记得关闭氧气总阀和仪器电源。让仪器有休息的时间,这样不仅可以延长仪器的使用周期还能节约能源,保护环境。 7.钨粒作为分析仪器常用的助熔剂,在对钨粒的质量上应该严格把关,避免在分析过程中产生不必要的问题。 8.及时清理没有得到完全反应的钨粒残留物。

碳硫分析仪

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掺杂对钨铜触头性能的影响

钨铜触头又被称作钨铜触点,其是一些高压、高载荷电器断路器中的关键元件,主要是对电流起着接通和分断的作用,它的稳定性直接影响了电器整体运行的可靠性以及使用寿命。而钨铜材料是由W和Cu两相均匀分布的既不固溶又不会形成化合物的复合材料,其在具有W高密度、高熔点、高强度、优良的抗电蚀能力以及抗熔焊能力的同时,还具有Cu良好的导电导热率、可塑性极佳、易于加工等优点。不过其中最大的优势在于钨铜材料中是一种特殊的发汗热沉材料,其中的Cu在电弧高温下蒸发可吸收大量的电弧能量并有效降低电弧温度,从而达到改善使用条件和降低电蚀作用的效果。随着电网市场的飞速发展,高压开关设备逐渐向着高电压、大容量、小型化的方向发展,而相应的断路器容量也就不断增大,灭弧室空间逐渐缩小,这就使得触头单位面积上所承担的负荷增大,对钨铜触头材料性能有了更高的要求。

以W80-Cu20钨铜触头为例,分别添加0.3%B硼,2.0%Nb铌,1.5%Ce铈,利用高速摄影捕捉不用钨铜触头材料在高电压与大电流共同作用下的引弧、燃弧以及灭弧的过程,并计算各个阶段所消耗的时间,同时利用示波器记录放电时的截流值。通过观察可以发现添加了B和Nb元素的钨铜触头起弧时间约为未添加任何元素的W80-Cu20触头的1.5倍。此外,未掺杂元素的钨铜触头稳定燃烧时,弧根宽度较小、等离子云体积最小,颜色最深,这就说明了其电弧等离子云电子密度大而使得电离层温度升高;而掺杂其他元素的触头材料的弧根宽度较大,铺散面积大,电子的运动区域也较大,说明了掺杂元素可以起到分散电弧的作用。综上所述,掺杂元素的钨铜触头形弧时间更长,截流值较小,其能有效分散电弧,使其能量分散。

之后再进行抗电弧烧蚀试验,在惰性气体保护下进行氩弧焊、等离子切割,期间选取同样的工作电压和电流,每隔一定时间对触头的烧蚀质量损失进行称量,并采用扫描电镜对烧蚀后表面形貌进行观察。通过数据分析可以发现未添加任何组元的钨铜触头的烧蚀量最大,而掺杂一定比例的不同组元的触头烧蚀量都有明显的减少。这是由于未添加元素的钨铜触头,电击穿发生在富Cu区,电弧在该区域聚集并发生局部溶化,从而引起铜液的飞溅;而加入B和Nb元素后改善了铜相的分布,使铜相分布细小而均匀,在燃弧过程中电弧不会发生在富Cu区,而是均匀分布在材料表面,从而有效避免了电弧能量集中、局部烧蚀而导致触头材料的失效。另外,NB与W还能形成连续固溶体,起到固溶强化的作用,从而提高W在高温下的强度,且W-Nb合金在所有钨基合金中具有最好的强度、塑性配合和抗氧化性能。

钨铜触头

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钨青铜和抗迟滞驱动方法工作原理

现在应用最广的是以机械串联、电学并联方式极化而成的多层压电陶瓷驱动器。当在驱动器上施加恒定压力时,其压电方程可以表示为:△L-Nd33V。式中,N为陶瓷叠层数;d33为压电常数;V为所加的电压;△L为沿厚度方向所产生的位移。
 
图1为钨青铜系列压电陶瓷驱动器在开环控制下实际测量得到的压电陶瓷电压-位移曲线,从中可以看出,当电压从最大值开始减小时,其位移不是从上升的位移曲线返回,而是出现了较大的位移滞后,特别是在50V的控制电压下,相同输入电压对应的位移滞后已经达到0.231μm。
 
这种电压-位移间的滞后关系就是压电陶瓷驱动器的迟滞特性。这是因为,只有当材料是单晶单畴状态且处于弱电场时,d才为常数。但是对于由多晶体构成的压电陶瓷材料来说,由于其组成晶体存在着大量的电畴,当存在强电场作用时,电畴的转向运动使得d不再是常数,而成为了随电场强度E变化的函数。这样,驱动器所产生的位移量不仅与电压有关,并且还与变化的压电常数有关。当电畴处于转角为180°的状态时,当其反转时$驱动器不会产生位移滞后现象;但是当电畴处于转角为90°的状态时,当电压下降时,90°畴的反转就会使驱动器在平行或垂直于电场方向上的位移量成非线性增加,而这也就导致压电陶瓷驱动器出现电压-位移迟滞现象。
 
根据以上的原理分析可得,非180°电畴的存在直接导致了压电陶瓷迟滞特性的形成。为了改善这部分电畴的工作状态,我们考虑在控制时使驱动电压的改变不再是单一的上升或下降,而是通过在目标电压附近的高频往复振动,再达到目标电压值。这样即可以使电畴的转向不再按照单一的规律变化,而成为多次的往复转向,使它尽可能接近180°电畴的特性,从而达到降低迟滞的作用。根据以上分析,我们设计了如图2所示的“抗迟滞”驱动方式,并编写了相应的控制软件,作了大量的实验。

驱动器迟滞曲线图
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TiO2——硅铝纤维纸复合载体三氧化钨脱硝催化剂

硅铝纤维纸目前,广泛使用的SCR脱硝催化剂为五氧化二钒-三氧化钨-二氧化钛基整体式脱硝催化剂,其中,二氧化钛为载体;五氧化二钒为主要活性成分;三氧化钨在其中起到增强催化剂酸性、扩大SCR脱硝反应的温度窗口、抑制锐钛矿向金红石转化、减少二氧化硫向三氧化硫转化、提高催化剂抗中毒能力等作用。
 
文章介绍一种以二氧化钛——硅铝纤维纸为复合载体制备新型三氧化钨脱硝催化剂的方法。其制备方法为:
1. 选取硅铝纤维纸、工业级锐钛矿型二氧化钛为原料,首先制备二氧化钛料浆(其中添加助剂氨稳定型30%硅溶胶),并使之形成圆柱形;
2. 在100°C下干燥1小时,进行分段煅烧(在100°C、200°C、300°C、500°C分别保温1小时),制得催化剂载体;
3. 采用湿式浸渍法制备三氧化钨脱硝催化剂,其中偏矾酸铵质量分数为1%~5%、钨酸铵质量分数为5%~15%,钼酸铵质量分数为0%~5%;
4. 将催化剂置于100°C干燥1小时,进行分段煅烧(在100°C、200°C、300°C、500°C分别保温1小时),制得三氧化钨SCR脱硝催化剂。
 
实验表明以二氧化钛——硅铝纤维纸为复合载体的SCR脱硝催化剂,在煅烧温度为500°C,载体和催化剂均能保持较好的多孔结构,同时锐钛矿二氧化钛未金红石化;另外,当催化剂活性成分五氧化二钒、三氧化钨、三氧化钼质量分数分别为3%、7%、4%的时候,脱硝效率高达92%。
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三氧化钨脱硝催化剂的碱金属中毒

烟气脱硝催化剂三氧化钨脱硝催化剂在运行过程中往往会受烟气中大量的粉尘和毒性物质影响而失活。碱金属中毒主要是由于碱金属能够直接与活性位作用而使催化剂钝化,其机理为碱金属能与催化剂表面的V-OH酸位点发生反应生成V-OM,使催化剂吸附氨的能力下降,从而使参与一氧化氮还原反应的氨的吸附量减少,并降低了其参与SCR反应的活性;其颗粒物还可以沉积在催化剂表面或堵塞催化剂的部分孔洞,阻碍一氧化氮和氨气向催化剂内部扩散,使催化剂失活。一般认为,碱金属(Ca,Mg)主要是物理性中毒,可以沉积在催化剂表面造成孔结构堵塞,阻碍氨和NO与催化剂活性位接触,导致催化剂失活。
 
实验研究表明:
1.Ca、Mg的氧化物对催化剂活性的影响
三氧化钨催化剂在300°C时的NO转化率为95.84%,而掺入Ca和Mg的氧化物后,活性下降比较明显;当Ca和Mg与V的物质的量比为3.0时,其活性分别下降至82.0%和71.24%。
2.Ca、Mg对催化剂表征的影响
Ca和Mg的氧化物的掺入对三氧化钨脱硝催化剂中的五氧化二钒在载体上的分布不造成影响,即五氧化二钒仍以无定型态或高分散状态分布在二氧化钛表面。另外,CaO和MgO也能以无定型或高分散状态分散于催化剂表面,未形成CaO和MgO结晶。随着Ca和Mg浓度的增大,B酸量减少,致使催化剂表面对氨的吸附能力减弱,最终影响SCR反应的进行。
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钨电极材料组织结构对电弧性能的影响

钨电极在焊接过程中,电弧的特性除了与电源装置和环境条件有关,在很大程度上取决于钨电极材料的性能。良好的电弧性能直接决定钨电极的使用和应用范围。钨电极材料的组织结构在对钨电极的性能具有一定的影响。一般来说,钨电极组织结构的完整性和均匀性会直接影响电极的电弧性能。如果钨电极内部存在劈裂、分层、微裂纹、空洞、夹层或严重的晶粒结构不均匀,则引弧过程不稳定,会发生断弧、爆弧、漂移等,严重的话还会引起导热、导电能力下降,从而使局部产生过热、熔融、变形,降低电弧性能。另外,在高温下,电极的组织结构与化学成分密切相关。高温条件下,容易使得添加的稀土氧化物发生迁移、蒸发、贫化,导致再结晶粗化,产生裂纹等。

钨电极的组织结构和化学成分会影响其物理性能和机械性能,从而影响其电弧性能。钨电极作为焊接工具中的重要部分,要具备良好的物理性能和机械性能,例如高熔点、高沸点、低蒸气压、良好的导热、导电性、高温强度、高的再结晶温度和抗蠕变性等特性。如果钨电极的物理性能和机械性能存在缺陷,则会导致钨电极在焊接过程中变形、熔融等,从而恶化电弧性能。不同类型的稀土钨电极具有不同的抗变形和耐高温性能,其中三元电极优于二元电极,而二元电极高于纯钨电极。

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硬质合金插齿刀

插齿刀从外观上看是呈齿轮形或齿条形,其常用于加工内、外啮合的直齿和斜齿圆柱齿轮。尤其是其还可加工多联齿轮、人字齿轮以及带台肩齿轮等,具有特殊形状的插齿刀还能加工出多种异形工件,如凸轮、内花键等。根据外形分类,插齿刀还能分为盘形、筒形、碗形以及锥柄形。每种形状的插齿刀可对应加工不同的工件。盘形插齿刀主要用于加工内外啮合的直齿、斜齿以及人字齿轮;筒形插齿刀可用于加工内齿轮以及模数相对较小的外齿轮;碗形插齿刀主要用于多联和带台肩的内外啮合直齿轮的加工,其在工作时夹紧用的螺母可容纳在插齿刀体内,不会妨碍加工过程的进行;锥柄插齿刀主要应用于内啮合的直齿和斜齿齿轮的加工。如今在实际生产中,插齿刀以高速钢材料最为普遍,但是已有不少研究表明与之相比硬质合金插齿刀具备更优良的性能。在硬度、强度以及耐磨性等方面,硬质合金插齿刀都得到了极大的提升。

一般用于硬齿面加工用的硬质合金插齿刀都呈顶刃负前角形式,使得两侧切削刃获得相应的负刃倾角,插齿过程便具有斜角切削特性。通过增大负切深剖面前角的方法提高插齿刀刀尖与侧刃的抗崩刃能力以及耐磨性。而这一切削特性不仅适合于硬齿面滚齿加工,在硬齿面插齿加工中同样适用。为了在保持硬质合金插齿刀齿形精度的基础上提高其切削性能,顶刃前角一般采用-5°为宜。硬质合金插齿刀的齿侧面为渐开螺旋面,而这个螺旋面仅在其截断面中才会有渐开线齿形。然而当硬质合金插齿刀作出前角与后角后,切削刃就偏离了截断面,其形状与理论渐开线是存在一定误差的,并且这一误差难以直接测量。因此这也就难以在磨齿过程中对切削刃的形状进行进一步修正,而需要对硬质合金插齿刀的齿形角进行修正。

此外,为了突破传统构型(锥面)硬质合金插齿刀易崩刃、插齿精度低,研究人员还尝试了新构型的硬质合金插齿刀,以异形凸面代替了传统的锥面并作为插齿刀刀齿的前刀面。这样一来会使得剖面负前角绝对值大幅增加;异形凸曲前刀面与侧后刀面的交线同时位于底角一定的圆锥面上,使得侧刃空间曲线变化趋于平缓,从而有效地预防了一些在传统构型插齿刀中因切削刃空间曲线形状不易控制而导致的畸变,为刀具的切削性能以及工件加工表面质量提供了保障。总的来说,异形凸曲面硬质合金插齿刀有效地解决了传统构型中存在的刀具构型精度以及刀具倾角之间所存在的矛盾,进而提高刀具的耐磨性和抗崩刃能力。

硬质合金插齿刀

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红外碳硫分析仪器中钨粒的特点

红外碳硫分析仪器主要是对冶金,机械,化工等行业中的有色金属,黑色金属等物质中的碳,硫元素的含量进行分析的一种仪器。用红外碳硫分析仪器分析碳硫元素的含量具有准确,快速,灵敏度高的特点。

钨粒是稀有的高熔点金属,位于元素周期表第六周期的VIB的序列。钨粒是由钨加工后形成的金属颗粒。钨是最难熔化的金属,它的熔点是3380℃,而且它的纯度很高,可以达到99.95%以上。钨粒作为红外碳硫分析仪的主要添加剂可以提升分解结果的准确性和稳定性。对于红外碳硫分析仪器在分析时,钨粒不仅有助熔的功能,还具有发热,催化和稳燃等其他功能,这样可以大大提高红外碳硫分析仪器的工作效率。高温条件下的钨粒会很容易被氧化,并且产生大量的热,而且反应速度很快。钨粒氧化后产生的三氧化物有利于二氧化碳和二氧化硫的释放,不会覆盖试样,从而充分的发挥出钨粒的作用。一般情况下,锡会和钨粒同时作为红外碳硫分析仪器的助溶剂,锡主要是用来降低钨粒助熔作用不足所带来的影响,使分析结果更稳定,准确。

钨粒作为红外碳硫分析仪器的助溶剂,通对燃烧物熔点的降低,可以使碳硫的得到充分的释放。添加剂钨粒的粒度最好控制在0.84-0.42,mm之内,孔隙度大约在15%,表面致密光滑,这样不仅能避免氧气流的干扰,还能加速氧化燃烧,减少表面的吸附。钨粒的杂质元素很低,所以在红外碳硫分析仪器中得到广泛的应用。

红外碳硫分析仪器

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钨粒的简介

钨粒是一种主要用于高频红外碳硫分析中高频燃烧的助熔剂,常应用于高频反应炉。钨粒又名为钨助熔剂或者纯钨助熔剂。通过对金属钨加工后成为细小的颗粒,这便是钨粒。钨粒的纯度很高,可以达到99.95%以上,粒度为20-40目。作为助熔剂,钨粒具有很好的助熔效果和极其稳定的分析结果。在电子化工业上,钨粒得到广泛运用。

钨粒是外形呈多面体的颗粒状,颜色为亮灰色。钨是钨粉的主要成分。钨作为钨粒的主要成分是因为钨很容易被氧化成三氧化钨,氧化钨属酸性氧化钨,它的生成有利于二氧化碳和二氧化硫的释放。以此可以用来测定氧化铝粉中的碳硫含量,且测定结果较为稳定。在1781,钨是由瑞典化学家和矿物学家克朗斯泰特发现的一种矿物。

钨粒的空白值很低,也就是它的杂质元素的含量非常少。其中碳的含量低于0.0008%,硫的含量低于0.0005%,氧的含量低于0.05%。所以钨粒具有高纯度的特性。钨粒的粒度或者粗细度为20-40目。一般情况下是1000g装一瓶,因规格的不同,其重量也会有所差异。

随着现代科学技术的高速发展,根据生产工艺的需要,钨粒助熔剂被广泛应用在在冶金,焊接,分析测试等各种工艺过程中。钨粒助熔剂是目前先进的红外和其他分析仪测定碳,硫的必须助熔材料。大约在大于650℃的温度下同氧,钨粒就会开始氧化,并释放195.8千卡/摩尔的热量。因此,它具有很强的助熔效果。

钨粒

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钨青铜系列压电陶瓷驱动器迟滞特性

随着纳米测量技术的发展,对于能够实现纳米级定位的多自由度微动工作台的研究越来越受到人们的重视。微动工作台驱动元件的选择和使用直接影响着最终的性能指标。目前,在实践中采用的微小位移驱动元件有很多种,而压电陶瓷驱动器以其体积小、重量轻、驱动电压不高、精度和位移分辨率高、频率响应快、不发热、不产生噪声、承载力大等特性,成为微定位控制领域应用最广的驱动元件之一。
 
但是,压电陶瓷材料所固有的非线性特性、迟滞特性、蠕变特性等,都大大限制了压电陶瓷驱动器定位精度的进一步提高,其中迟滞误差对精度的影响最大。因此,如何改善压电陶瓷驱动器的迟滞特性成为我们实现超精密定位所需解决的首要问题。对此国内外专家学者进行了大量的研究,并提出了一系列的理论和方法来改善其特性。目前在驱动器的开环或半闭环控制中提出的减小迟滞的方法主要有:(1)电荷控制法;(2)在压电陶瓷两端串联小电容的方法;(3)Preisach模型;(4)通用化的Maxwell模型;(5)多项式近似模型;(6)采用电容和电阻组成桥路。这些方法大都是通过建立复杂的数学模型来进行控制。
 
研究采用了一种新型的硬性钨青铜结构的压电陶瓷驱动器,这种驱动器和软性的钙钛矿结构压电陶瓷驱动器相比,迟滞特性、蠕变误差均有很大改善,特别在性能方面上比较稳定。根据其电畴结构与晶体结构在变形过程中产生迟滞的主要原因,有学者提出了一种新的“抗迟滞”驱动方式,“抗迟滞”驱动方法可以大大降低压电陶瓷驱动器迟滞误差的影响,可用于在控制过程中不要求连续定位的微动器件的高精度开环控制,大大改善了压电陶瓷驱动器的迟滞特性。

压电陶瓷驱动器特性实验系统示意图
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