钨合金容器与放射性物质的存储

钨合金容器与放射性物质的存储放射性物质是指能自发进行衰变,并发射辐射能量的物质。一般都是原子能量很高的金属,如钚 、铀等。放射性物质广泛应用于工业、医疗、科研、农业等多个领域。在工业中,它可以用于核能发电、焊接点和金属件的裂缝探测、消除静电、度量电镀薄膜的厚度、工业探伤、找矿、测径;在农业中,它可以用于植物育种、杀菌灭虫、研究肥料的吸收与流失;在医疗上,它可以用于诊断疾病、放射治疗;在军事上,它可以用于核武器、核潜艇和核电站的燃料、大气核试爆;在科研上,它可以用于放射性标记化合物、示踪技术、文物年代测定等。放射性物质放出的射线主要有α射线、β射线和γ射线三种,这三种射线均对身体健康有害。所以放射性物质应使用具有良好辐射屏蔽效益的工具进行存储,钨合金容器就是最佳选择。

放射性物质的放射性对生物具有十分严重的危害。放射性物质可以通过呼吸道、消化道、皮肤或粘膜进入人体,在体内继续发射各种射线引起内照射。人在短时间内受到大剂量的X射线、γ射线的全身照射,会引起急性放射损伤,轻则产生脱毛、感染等症状,重则出现腹泻、呕吐等肠胃损伤。在大剂量的照射下,放射性对人体的损害作用也不同。如在400rad的照射下,受照射的人有5%死亡;照射达到650rad,则人100%死亡。放射性也能引起辐射致癌、白血病、白内障、寿命缩短、遗传效应等远期效应,遗传效应主要是指引起基因突变和染色体畸变,使下一代甚至几代受到影响。根据有关资料介绍,青年妇女在怀孕前受到诊断性照射后其小孩发生 Downs 综合症的几率增加9倍。

钨合金容器在放射性物质的存储方面发挥了重要的作用,常被用作放射性物质的存储工具,同时充当放射性物质的辐射屏蔽件。早期的屏蔽件材料主要是铅,但在长期使用过程中存在着一些问题。铅本身和其化合物对人体各组织均有毒性,可以通过呼吸道或消化道进入人体,从而引发中毒现象。而钨合金不仅无毒无害,且密度很大,具有很高的辐射屏蔽效益,可以屏蔽和吸收放射性物质发射的射线辐射。

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钨合金中子测井防辐射屏蔽件

钨合金中子测井防辐射屏蔽件广泛应用于中子测井。中子测井是利用中子源发出的高能中子与钻井周围岩石和井内地质发生各种相互作用,对钻井剖面进行分析、寻找有价值的矿藏以及研究油井工程质量的一种放射性勘探方法。测井时,中子源随井下仪器放入钻孔中并向地层发射快中子,快中子经过不断与原子核发生碰撞而变为热中子,再扩散一定距离,最后被吸收。因此,中子的空间分布和地质物质的减速性质和吸收性质有关,通过测量中子源附近中子的空间分布状态以及中子被俘获后所放出的伽马射线强度,可以研究地质岩层的减速性质和吸收性质。由于氢核与中子的质量几乎相等,对中子的减速作用很强,所以地质岩层的减速性质取决于其含氢量。而储集层的含氢量又取决于其孔隙度,因此中子测井是目前广泛使用的一种孔隙度测井。

根据测井利用仪器记录的对象不同,中子测井可以分为中子——热中子测井、中子——超热子测井、中子——伽马测井、中子——伽马能谱测井;而按仪器结构的特征,中子测井又可以分为普通中子测井、补偿中子测井、贴井壁中子测井等。其中中子-热中子测井和中子——超热中子测井分别用于测定热中子和超热中子的空间分布;中子——伽马测井用于确定气层和油水界面;井壁中子测井和补偿中子测井均属于热中子测井方法。中子测井主要使用同位素中子源和加速器中子源两类中子源。中子源释放的高能中子具有电力能力,能穿透物质。高能中子产生的中子辐射具有杀伤力,可以在有效的范围内杀伤人员。还可以造成造血器官衰竭、消化系统和中枢神经系统损伤,以及白血病、白内障等疾病。

中子测井过程中会产生中子辐射、伽马辐射等对人体健康有一定威胁的射线辐射。所以一般在中子测井过程中使用钨合金中子测井防钨合金中子测井防辐射屏蔽件辐射屏蔽件对辐射进行屏蔽和吸收,避免工作人员受到辐射损伤。钨合金中子测井防辐射屏蔽件具备很高的密度。因为金属材料的辐射屏蔽效益会随着其密度的增大而增加,所以钨合金中子测井屏蔽件具有很好的辐射屏蔽效益。

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钨合金伽马刀

钨合金伽马刀钨合金伽马刀,全称伽玛射线立体定向治疗系统,是一种将定向技术和放射外科技术融于一体,以治疗颅脑疾病为主的放射治疗设备。钨合金伽马刀采用的原理是把放射性元素钴60自然衰变射出的伽马射线,通过准直系统集中射于体内的预选靶点,一次性、致死性地摧毁点内的组织,以达到肿瘤切除或损毁的效果。用伽玛射线代替手术刀,可以很理想地避开重要的神经组织,治疗照射范围与正常组织的分界十分明显,如刀割一样,因此人们形象地称之为“伽玛刀”。钨合金伽马刀最大的特点在于避免了开颅手术,大大降低了颅脑疾病患者的负担及风险。

钨合金伽马刀可分为头部伽马刀和体部伽玛刀。头部伽马刀可用于治疗脑膜瘤、垂体瘤、神经纤维瘤、胶质瘤、脑转移瘤、黑色素瘤、颅咽管瘤、三叉神经痛等;而体部伽马刀主要用于治疗全身的肿瘤,如肺癌、肝癌、胰腺癌、肾上腺肿瘤、肾癌、腹膜后肿瘤及盆腔肿瘤、帕金森氏病、癫痫病等。钨合金伽马刀为放射性治疗,所使用的伽马射线杀伤力大,对映射区内的正常组织与瘤组织均具有杀伤力,且随着映射范围的增大和映射时间的增长,对正常组织的杀伤也会增强;且伽马射线还会灼伤组织,使其无法自我修复,从而影响未灼伤组织。在放射治疗中或之后,伽马射线的辐射作用也会导致病人出现恶心呕吐、斑秃、局部麻木、运动失调、血小板、白血球以至全血细胞减少、免疫功能下降等现象,严重时还引起放射病,如放射性脊髓炎、放射性乙型脑炎。因此,常常采用钨合金作为伽马刀的金属屏蔽体、固定准直器、准直器头盔等的材料。

钨合金伽马刀是采用钨合金作为其某些部件(如金属屏蔽体、准直器等)的一种放射治疗设备。因为钨合金的密度可以达到很高,所以具备理想的辐射屏蔽效益,可以屏蔽和吸收伽马放射治疗中释放的伽马射线,避免其杀伤患者的正常组织,降低其对患者的伤害程度。且钨合金在长期使用中并没有发现对人或者环境有危害,因而与其它传统屏蔽材料(如铅)相比,钨合金具有更大的优势。

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钨铜合金薄板制备工艺

由于钨铜材料是由钨和铜两种熔点差异较大的金属组成的,在温度升高到一定程度时,铜蒸发气化带走部分热量,使得设备得以正常工作。在一些大功率且容易发热的电子元器件中,钨铜材料作为热沉发汗材料有着广泛的运用。而随着电子科技的飞速发展,电子元器件变得越来越小也越来越精密,这就给钨铜电子封装片和薄板提出了更高的要求。一些传统的制备方法所制成的钨铜合金板材厚度偏厚且密度不均,已经无法满足如今电子封装材料性能的需求。为了制备厚度均匀且密度较高的钨铜合金薄板,研究人员从三个方面进行研究,即连续液相烧结、冷轧变形、复烧致密化处理。

在连续液相烧结前所进行的的配料压制也是十分关键的。需要注意元素配比以及粒度的配比、粘结剂的添加、搅拌时间、擦筛制粒、干燥温度、成型压力、压坯密度测定等多项参数的控制。连续液相烧结是在氢气氛围保护下的钼丝炉中进行,将钨铜薄板坯推进到高温区时进行一定时间的保温,再推至水冷端快速冷却,可得到烧结样品。此后,将烧结样品在二辊冷轧机上进行冷轧变形并进行测量,即采用金相显微镜观察轧制纵剖面(平行轧制方向),横截面(垂直轧制方向)的显微组织的演变。最后进行复烧处理,将冷轧变形加工后的钨铜合金薄板试样放入氢气氛围保护的钼丝炉中进行二次烧结,温度控制在1300℃左右(大于铜的熔点),在高温区不进行保温已防止颗粒长大。

钨铜合金薄板

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玻璃炉窑三氧化钨SCR脱硝催化剂

V-W- Ti系SCR脱硝催化剂是玻璃炉窑行业中最有效的锅炉脱硝催化剂,由于玻璃炉窑排放的尾气中Na2O的含量高,容易造成催化剂中毒。在SCR脱硝催化剂中加入三氧化钨,以提升催化剂的抗硫化、抗中毒能力;同时改进基材的形态,提升脱硝效率。

脱硝催化剂
 
锅炉包括锅和炉两大部分,是一种能量转换设备,输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉,常简称为锅炉,多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。锅炉的主要工作原理是一种利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传递给容器内的水,使水达到所需要的温度或一定压力蒸汽的热力设备。在燃烧设备部分,燃料燃烧不断放出热量,燃烧产生的高温烟气通过热的传播,将热量传递给锅炉受热面,而本身温度逐渐降低,最后由烟囱排出。因此,锅炉烟囱排放出的气体也具有极大的污染性。
 
适用于玻璃炉窑三氧化钨SCR脱硝催化剂主要有以下特点:
1. 组分:超细晶形锐钛型二氧化钛为基材;五氧化二钒和三氧化钨为主要活性组分;另外还有其它一些组分;
2. 性能:高抗碱性中毒能力,尤其抗Na2O中毒能力强;产品活性高,体积用量得以降低;适用于天然气、煤制气及燃煤等;
3. 主要技术参数:温度窗口为280-420℃;寿命在16000-24000小时范围内;二氧化硫和三氧化硫之比≤0.8%。
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WO3脱硫催化剂的环保作用

生活在这个科技、工业都极其发达的时代,我们身边满是发电厂、汽车。火电厂对于大气的污染非常严重,而对于化工厂和工厂而言,他们的废气排放也使得我们的大气污染愈为严重。下决心整顿环境不只是政府的事情,而更多的是人们的环保意识。

脱硫催化剂
 
比如在汽车尾气排放问题上,随着汽车平民化,汽车尾气所带来的环境污染也日益严重。油质的升级不受普通民众控制,但是,我们可以在汽车排气管上进行安装SCR催化剂,来减轻城市污染。较早开发出来的贵金属催化剂价格昂贵,普通民众消费起来十分吃力;还好,经过不断的研究,已经开发出频燃条件下使用的催化剂和非贵金属催化剂,如三氧化钨SCR脱硫催化剂,它能最大程度净化排放的二氧化硫以及其它有害气体,给SCR脱硫催化剂在汽车尾气净化的使用带来非常宽广的开展前景。
 
从1990——2011年这十几年间,中国火电发电量从0.5万亿千瓦时增加到2.7万亿千瓦时,平均占发电量的82%。带来这样大的发电量的同时,火力发电厂所产生的烟气也给环境造成了巨大的负担,因此,整治火电厂烟气的势在必行的。对于焚烧电厂,由于其用量巨大,其脱硫催化剂首选是非贵重金属催化剂,这种催化剂以二氧化钛作骨架材料,五氧化二钒为主要活性成分。三氧化钨由于能抑制五氧化二钒被硫化、毒化,从而提升催化剂的活性,被作为一种活性成分添加到脱硫催化剂中。
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铯钨青铜透明隔热薄膜性能测试

将铯钨青铜纳米浆料添加到丙烯酸乳液中,在PET薄膜表面涂布成膜,图为获得的薄膜的紫外一可见红外光谱图。
 
由图可见:代表薄膜红外阻隔率的950 nm处的透过率为9.2%,即该波段近红外阻隔率为90.8%,而代表薄膜透明度的550 nm处的可见光透过率为71%。对于透明隔热膜,行业对高品质膜的普遍看法是在550 nm处可见光透过率70%的前提下,950 nm处的阻隔率要在90%以上,所以实验获得的铯钨青铜纳米透明隔热薄膜具有较佳的透明隔热特性。测试薄膜的雾度为0.5%,达到光学级薄膜要求。
 
透明隔热薄膜的隔热及透明特性通常是人们最关心的数据指标,但对于使用者来说,薄膜的耐候性也是十分重要的指标,如广泛使用的Low-E玻璃由于其隔热层为金属银纳米膜,在长时间的使用过程中,该纳米银薄膜层会发生氧化,从而降低其阻隔红外线的能力,并且薄膜也会发黑,降低其透过率,通常Low-E玻璃的使用寿命在10 a左右。一些有机染料也具有较好的近红外吸收特性,但其存在在薄膜涂布生产过程和实际使用过程中有机染料会发生分解,从而导致薄膜的隔热性能衰减,降低其使用寿命的弊端。六硼化镧是另一种具有较高近红外吸收特性的无机粉体,但其也存在易与空气中的氧气、水等发生反应的问题,所以目前其使用量在逐年减少。
 
采用氙灯对涂布得到的铯钨青铜透明隔热薄膜进行连续照射,72 h后薄膜的外观没有发生明显变化,表明实验得到的铯钨青铜纳米粉体具有较好的耐候性。对于铯钨青铜纳米粉体来说,由于其阻隔近红外线的机理为纳米粉体中的氧空位对红外线产生吸收,而通常认为氧空位会与空气中的水汽发生作用,从而降低氧空位浓度,降低其隔热效果。实验将获得的隔热薄膜于60℃热水中浸泡168 h(7 d),测得薄膜的红外阻隔率仅下降1.8%,而日常使用过程中环境温度和湿度均大大低于上述情况,所以实验获得的铯钨青铜纳米粉体具有较佳的湿度耐候性。据估计其实际使用年限约为20 a,这样薄膜的使用成本也会大大降低。

含有铯钨青铜纳米粉体的PET薄膜的紫外-可见红外光谱图
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什么是钨合金镀金金币?

钨合金镀金金币,即以钨合金为原材料打造成圆形状,尔后在其表面镀金的一种收藏纪念品。通常人们会习惯性地简称为钨金金币。它的表面镀金可以是镀黄金、白银、铂金等贵重金属,也可以是铜、锌等常见的金属。目的在于增加钨合金镀金金币的使用性能以及赋予它不一样的美观性。不同的镀金材料决定了钨合金镀金金币价值的不同。
 
特点与作用:
钨合金有着较好的机加工性和延展性,因此可在钨合金镀金金币表面刻上各种不同的图案以提高它的鉴赏价值。它集钨合金的高密度、耐腐蚀、耐磨损、无毒环保以及表面镀金色的精美特性于一身,特别是无毒环保的特性使其在当下社会中越来越受到人们的关注。钨合金镀金金币的作用是收藏和纪念,即作为收藏品、纪念品或者礼品用以赠送给身边的亲朋好友。根据赠送目的的不同,赠送对象的不同钨合金镀金金币也可分为多种,比如商务用,纪念用,比赛留念用等等。
 
钨合金镀金金币与金币的异同:
随着社会的发展和物品的多样化,金币这个词也越来越模糊化,但大多数情况下我们说的金币是指黄金金币,具有变现能力、流通性和保值价值。钨合金镀金金币则不具备这样的能力,它的价值远远低于金币。但就收藏和纪念意义方面来看,钨合金镀金金币的实用性会更高。因为黄金材质较软,易磨损消耗,也易于空气中的物质发生化学反应,不适宜长期摆放欣赏。但钨合金的耐腐蚀、耐磨损特性会使其拥有更长久的保存期,受外界因素影响的可能性更低。两者的共同点在于都可以当做收藏、纪念品使用。
 
价值:
钨合金镀金金币的价值较低,通常就是以所消耗的钨合金材料以及表面镀金层材料和厚度的价值为准,它不具备金币的保值能力,仅可作收藏、纪念之用。
 
保存与清洗:
长期不用的钨合金镀金金币应将其密封存放,且尽量远离含有化学物品的地方,以免降低镀金层的亮度,影响其美观性。钨合金的硬度高,因此避免用重物敲击、捶打,以免造成断裂。若表面出现污痕,可将其放入带有中性洗涤溶剂或者肥皂水的温水中用棉布轻轻擦拭,然后用清水冲洗干净后置于通风处阴干。
 
辨别:
钨合金具有很高的硬度,因此可用刀子在钨合金镀金金币的表面划割,完好的则为真。也可将钨合金镀金金币从一定高度掷下,若听到清脆的响声以及表面完好无磨损,则为真的钨合金镀金金币。此外,在购买金币时应当注意:由于表面镀黄金的钨合金镀金金币由于外观形同金币且两者手感几近相似,极易被不法分子当做欺骗消费者的工具,以牟取不义之财。因此提醒广大顾客在购买金币时应通过正规的渠道购买,且要学会辨别钨合金镀金金币与金币两者的区别。
钨合金镀金金币
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铯钨青铜纳米粉体与浆料表征(2/2)

比表面积通常也是粉体粒度的间接表征方法,颗粒越小,粉体的比表面积越大。实验粉体的比表面积为6.5 m2/g,固相法铯钨青铜粉体的比表面积为1.83 m2/g。所以实验粉体的粒度比固相法相对要小很多。在砂磨制备成纳米浆料时,使用小颗粒的粉体则单位时间内研磨得到的浆料越多,分散效率越高,生产成本也就越低。
 
图2为实验溶剂热工艺得到的铯钨青铜纳米粉体的透射电镜照片。由图2可见:粉体颗粒大小在20~35 nm,其中有少量直径在9~13 nm,长度为50~120 nm的棒状纳米晶。研究显示,氧化钨超细纳米粉体大部分情况下均呈现长棒状结构。本实验铯钨青铜纳米粉体是作为近红外吸收剂使用的,从这个角度看,粉体的微观形貌对其近红外吸收性能并没有显著影响。但从制备的纳米浆料的稳定性以及涂布薄膜的可见光透过率、雾度等角度看,长径比高的棒状形貌并不是很有利,所以在后续的研发中要尽量避免长棒状铯钨青铜纳米晶的出现。
 
图3为实验溶剂热工艺生产的铯钨青铜纳米粉体经砂磨得到的纳米浆料的扫描电镜照片。由图3可见:经过砂磨,铯钨青铜纳米粉体为颗粒尺寸在20~30 nm的单分散纳米粉体。
 
图4为砂磨得到的铯钨青铜纳米浆料的激光粒度分布图。D50为55.9 nm,D90为87.4 nm,该数据完全符合光学薄膜用纳米浆料的指标要求。

剂热法制得的铯钨青铜纳米粉体的透射电镜照片
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铯钨青铜纳米粉体与浆料表征(1/2)

图1(a)为获得的铯钨青铜纳米粉体的x射线衍射(XRD)图谱,作为对比,图1(b)为高温固相反应生产的铯钨青铜纳米粉体的X射线衍射图谱。从中可以看出:两种粉体均显示为铯钨青铜相(Cs0.32WO3,JCPDS编号为831334),采用溶剂热液相法直接生产得到的铯钨青铜纳米粉体的衍射峰相对要宽得多,表明该粉体颗粒要小得多。采用scherrer公式对(200)晶面计算得到溶剂热法铯钨青铜纳米粉体的晶粒尺寸为20 nm,而高温固相法得到的粉体尺寸为110 nm。
 
铯钨青铜纳米粉体在涂料中添加使用时均需进行砂磨分散,在高密度小直径的氧化锆球高强度的碰撞研磨作用下,粉体颗粒之间的团聚打开,同时分散剂的高分子链及电荷会吸附到刚打开的颗粒表面,阻止颗粒之间的再次聚集团聚。通常砂磨分散的强度无法将颗粒的一次粒径,也就是上述采用Scherrer公式计算得到的晶粒尺寸进一步打开减小,即该粒径尺寸是砂磨分散降低粒径的极限。纳米颗粒的尺寸对获得的复合材料的雾度有重要影响,基体中纳米颗粒的尺寸越大,复合材料的雾度也就越大,而通常光学薄膜的雾度要求小于1.0%。涂层薄膜的可见光透过率也与纳米颗粒的粒径有直接关系,颗粒越大,透过率越低。所以作为对光学性能有较高要求的透明隔热薄膜来说,降低铯钨青铜纳米颗粒在树脂基体中的粒径成为改善涂层薄膜性能的基本要求。
铯钨青铜粉体X射线衍射图谱
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2024年1月份赣州钨协预测均价与下半月各大型钨企长单报价。

 

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龙年首周钨价开门红。

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