负膨胀材料是指与普通材料的“热胀冷缩”现象相反，在加热时材料体积收缩，而在冷却时体积膨胀，即具有“负热膨胀”(Negative Thermal Expansion，简称ΝΤΕ)效应。负热膨胀材料在精密控制领域中有着广泛应用，如：航空航天高精密组件装置在极冷极热环境中，采用负热膨胀材料能消除由温度变化造成的热膨胀失配；在望远镜、激光设备、光学通讯系统，作为超低膨胀材料提高光路的精确聚焦及准直；在微电子领域，低膨胀材料与硅实现热膨胀匹配，避免循环热应力带来的热疲劳失效。钨酸钇作为一种性能极高的负热膨胀原材料，可从仲钨酸铵和氧化钇制备而来。

步骤：
1.仲钨酸铵使用传统方法得到三氧化钨粉末；
2.氧化钇粉末和三氧化钨粉末按摩尔比1:3配比，通过湿法球磨混合均匀，并烘干、研磨，获得原料混合物；
3.原料混合物置于马弗炉中在温度为1100°C焙烧处理9h，然后随炉冷却，破碎研磨，得到焙烧产物；
4.焙烧产物置于马弗炉中在相同的条件下（1100°C，时间9h）二次焙烧，随炉冷却后破碎研磨，得到二次焙烧产物；
5.二次焙烧产物过300目筛，取筛下物，即得到钨酸钇粉末。

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仲钨酸氨做为钨矿到钨制品间重要的中间产品，随着世界经济的快速发展其需求量也在与日俱增。与此同时，钨废料也就相应的日益增多，含钨废料包括金属钨（W)或碳化钨（WC)的废料。文章讲述一种含钨废料生产仲钨酸氨的方法，该利用含钨废料生产仲钨酸氨的方法采用将氧化钨直接转型成钨酸氨工艺，生产流程短，且蒸发结晶的废氨气和废水回收再利用，大幅降低废气、废水的排放量，提高钨回收率。其步骤如下：

1.酸浸、除杂：将含钨废料投掷入酸中，在酸度50-120g/mL、温度60-100°C环境下进行反应；
2.干燥和氧化：酸浸除杂后的料浆经固液分离得到含钨泥浆，洗涤、吹扫后，转入干燥炉内干燥，设定干燥温度、料层厚度，待干燥完毕后转入窑炉于600-1000°C氧化处理，将钨氧化成氧化钨；
3.转型：将氧化钨投入氨水溶液中，添加草酸，加热并控制温度在80~150°C ；设置转型压力为0.3~1.0MPa，保温搅拌5-9小时，制得粗钨酸氨溶液，同时微量杂质元素Co、Ni、Fe、Ca离子转化为氢氧化物并沉淀分离；
4.净化：测定粗钨酸氨溶液中残余杂质Cu、Al、Mg、Ti金属离子含量，并按比例添加硫化氨、双氧水净化剂进行沉淀，然后固液分离制得精钨酸氨溶液；
5.蒸发结晶、干燥，制得仲钨酸氨产品。

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硬质合金球齿以碳化钨（WC）和钴（Co）为主要成分，其具有优良的耐磨性及冲击韧性，与同类产品比具有更高的钻掘速度。球齿系列钎头钝化使用周期长，其不磨寿命约为同直径刃片头钎头磨次寿命的5-6倍，有利于节省辅助工时，减轻工人体力劳动和加快工程速度。硬质合金球齿常被运用于采煤机钻具，隧道工程，矿山机械工具和道路清扫积雪清除和道路维修工具，要求有极高的硬度以及耐磨性。为了提高硬质合金球齿的整体性能，主要可以从两个角度出发，其一是对材料本身进行优化，包括晶粒细化、结构优化、微量元素添加等，二是对制备生产工艺进行优化。

晶粒细化也就是对WC颗粒的超细晶化甚至是纳米晶化。有研究表明，在硬质合金粘结相含量不变的情况下，WC晶粒度小于1μm时，硬质合金球齿的硬度和强度都有所上升。因此研究人员推测对WC晶粒进一步细化，这样的效果会更加显著。纳米晶硬质合金晶粒也就应运而生了，其晶粒度小，比表面积大，表面的反应活性很强。有实验将不同粒度的WC粉末制备的84%WC-15%Co-1%VC硬质合金球齿进行测试，发现纳米晶的硬质合金球齿所需的烧结温度最低，硬度、强度、耐磨性以及耐冲击韧性最好，有利于提高整体工作效率，延长了使用寿命。

其二是梯度结构的优化，又称多相硬质合金，其最主要的特点是组织成分呈梯度分布。原理是通过真空烧结获得含η相硬质合金，并在渗碳氛围中改变粘结相Co的分布情况，使得硬质合金的不同部位分布含量不同的Co，即最外层Co含量最少，被称为贫Co层，中间为含量较高的富Co，内层为WC，Co，η相三相显微组织。这样一来，当梯度结构硬质合金球齿在采掘或钻进作业中，外层的WC含量高，硬度较高，耐磨性好，中间层由于Co含量高有很好的韧性，因此对岩层的破坏载荷也相应更高。此外，国内相关的研究人员还对渗碳时间、渗碳温度以及渗碳气氛对梯度结构硬质合金球齿的影响进行了探究，认为适当提高渗碳温度有利于液相Co向烧结体内部迁移，而不同粒度的烧结体，应当选择不同的渗碳时间。

最后一种通过添加微量元素来改善硬质合金球齿的方法也是在很多生产实践中相当常见的。添加常用的微量元素有钽（Ta），钼（Mo），磷（P），镍（Ni），碳化钛（TiC），碳化钽（TaC）等等。将Ta和Mo作为微量元素添加到WC-Co硬质合金体系中，Ta和Mo分散在WC颗粒间形成一层复杂的碳化物，且部分Mo入Co粘结相，这起到了发生磨损时强化晶界的作用，从而提高了硬质合金球齿的断裂韧性。而Ni、P元素的加入可以与粘结相Co形成Ni-Co-P合金、Ni-P合金以及Co-P合金。其三者的共晶温度都大大低于Co自身的共晶温度，使得烧结所需温度得到下降，烧结更为充分，致密化程度得到提高。而TiC和TaC可以在一定程度上改善硬质合金粘结相成分及晶界微观结构，从而提高硬质合金球齿的抗热塑性、耐磨性以及抗热冲击性，但是也会在一定程度上影响到硬质合金球齿的强度，增加了制造和使用成本。

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钨的电极材料具有电子发射能力强，弹性模量高，蒸汽压低等特点，因此常被作为热电子发射材料应用于各个不同领域，是氩弧焊、等离子焊接和切割工艺中的关键材料。纯钨电极的最低含钨量为99.5%。它具有较高的电子逸出功，因此起弧难，弧束不稳定性，使用寿命短，所以在应用上大大受限，只能在交流电条件下作为焊接电极或电阻焊电极应用。

钨电极为了适应现代工业的发展，在生产工艺和原料上做了许多的更新和突破。例如，以钨为基体，掺杂一些电子逸出功能低的稀土氧化物制成种类不同的稀土钨电极材料，常见的稀土钨电极有：钍钨电极、铈钨电极、镧钨电极、钨锆电极和钇钨电极等。不同种类的稀土钨电极具有不同的性质特点，可以根据所焊接的金属及电流情况选择不同的电极。

随着焊接工业的不断发展，对电极可靠性和稳定性提出了更严苛的要求，在此基础上，又研究发明出了复合稀土电极。研究发现复合稀土电极材料的燃弧特性和焊接性能均优于单元稀土钨电极，而在复合钨电极中，三元的复合电极性能又由于二元复合电极。

目前，中国在稀土钨电极材料方面的研究较少，且制作工艺还不成熟，缺乏大规模开发和推广。而在复合稀土钨电极方面的研究更少。中国具有丰富的钨矿资源和稀土资源，具备大规模生产电极的优势，如果能对钨电极材料进行研究和开发，中国的钨电极行业将能在全球市场占领先机，具有广阔的市场前景。

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目前普遍使用的气体中乙醇含量检测的设备是燃料电池型 (电化学型）和半导体型。半导体气敏传感器是利用待测气体与半导体表面接触被吸附后引起半导体的电导率等物理性质变化来检测气体的。由于其具有易于实现集成化、微型化、灵敏度高、功耗低及安全可靠等优点，成为了气敏传感器领域研究的热点。目前常用做半导体气敏传感器的半导体材料有SnO₂、WO₃、ZnO、NiO、MgO、BaTiO₃等。半导体对气体的吸附性能是影响气敏性能的重要因素，而半导体材料的结构、形貌、尺寸及比表面积与其吸附性能直接相关。因此，开发具有特殊结构和形貌、比表面积大、吸附性能强以及高响应和高选择性的新型半导体材料十分有意义。



水热合成法利用仲钨酸铵、硝酸铋制备特殊结构钨酸铋气敏材料，其步骤如下：
1. 将硝酸铋放入硝酸溶液，在30-50°C下搅拌至固体硝酸铋完全溶解；
2. 加入仲钨酸铵，并使用NaOH溶液调节体系的pH值为0.5-2；
3. 继续搅拌2小时，停止搅拌，将混合溶液转入压力溶弹，压力溶弹密封后放入电热恒温鼓风干燥箱中，在140-190°C下反应10min-12h；
4. 反应完毕，取出、自然冷却至室温，经离心分离、洗涤、干燥，然后真空干燥l~3小时，得到三维鸟巢状介孔结构钨酸铋气敏材料。

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无机闪烁材料是一种新型光功能材料，它在吸收X-射线、射线或其它高能粒子的能量后会发出紫外或可见光。闪烁材料的一个重要应用是与光电倍增管（PMT)、硅光二极管（Si-PD)或 CCD探测器耦合制成闪烁计数器，成为高能物理、核物理和核医学中的一个重要探测仪器。静态成像用闪烁材料通常有三种形式：单晶、透明陶瓷和薄膜。仲钨酸铵（APT）是制备无机闪烁材料的一种重要原材料，其掺杂入稀土离子，提高性能。

仲钨酸铵制备稀土离子掺杂闪烁薄膜，步骤如下：
1.将APT溶于去离子水中，形成APT水溶液；
2.加入络合剂—柠檬酸，混合均匀得到含钨元素的第一前驱体液，并控制pH值在7-10之间；
3.向含有可溶性Eu盐、可溶性Ln盐的水溶液或水与醇的混合液中，加入络合剂混合均匀得到含Eu、Ln的第二前驱体液，其中Ln为Y、Lu、Gd、La中的至少一种，并控制pH值在2-4之间；
4.将含钨的第一前驱体与含Eu、Ln的第二前驱体混合均匀，搅拌得到前驱体透明溶胶，其中Eu、Ln的浓度之和为0.02-2.0mol/L；
5.步骤4得到的前驱体透明溶胶通过旋涂或提拉法在衬底上形成前驱体膜；
6.前驱体膜于400-700℃预烧；
7.再置于700-1000°C环境下进行退火处理，得到稀土离子掺杂的仲钨酸铵闪烁薄膜。

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基于传统模压工艺并结合了塑料成型行业中的技术所形成的粉末注射成型工艺PIM（Powder Injection Molding），对于尺寸较小且结构形状复杂的一些钨铜制品有着良好的适用性。因此，我们在这里分别从钨铜粉末注射成型过程中的混料、注射、脱脂烧结等几个关键工序中进行研究，分析和总结出该工艺的优势和所存在的缺陷。

首先是粘结剂的选择和混料的准备。粘结剂能有效降低粉末的粘结度，使其具有较好的流动性，并且起着维持坯体形状的作用直至脱脂烧结。因而粘结剂的选择是注射成型中的关键一环，其应满足在产品烧结前不发生变形和开裂等缺陷，且易于脱除。现如今多采用热塑性以及一些高聚物粘结剂，如石蜡、硬脂酸等等。在混炼时石蜡与硬脂酸都呈液态，不会破坏粘结剂的性质，其中粉末和粘结剂的添加顺序也是对于坯料的最终状态有着一定影响的。然后进行制粒，选取2-3mm的颗粒供注射成型使用。

接下来的注射成型工艺需要注意的参数控制有很多，如温度、压力、速度等。理论上说，在注射成型中，温度和压力对于成型性能的影响最大，为了将钨铜混料压入模腔中，注射机内的温度必须足够高，使得混料的粘度适中，不会发生两相分离。而对于注射压力（克服混料流向模腔的流动阻力，提供充模的速度以及对熔体进行压实）和速度，在实验中所表现出来的是二者存在一个最佳的匹配范围，压力和速度都不宜过大或过小。以下是注射温度与相应形成坯体性能的对照表以及注射成型压力和注射速度对坯体的影响：

从上图中我们也不难发现注射温度、注射压力及速度所存在的最佳值域。由于注射充满模腔的过程较为复杂，许许多多的参数都需要得到良好的控制，一旦出现不合理的控制就会引起各种大大小小的缺陷。这里举出几种较为常见的注射缺陷及对应的解决办法：其一欠注，指的是注射过程中喂料无法填满整个模腔，相应的解决办法是从注射温度、加料量以及喂料本身粘度三个方面入手分析其中原因；其二出现孔洞，这也是最为常见的一种缺陷，对应的方法是注意注射和混炼中是否夹杂空气并进行调整，检查注射速度是否过快、注射压力是否过高等；其三注射坯体质量不稳定，应考虑喂料是否均匀以及粉末与粘结剂是否发生偏析；最后是注射坯体表面的不光泽，有可能是因为注射料的不足或是模具表面的光洁度问题，可以通过适当增加注射压力及速度和对模具进行修磨。

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