溅射镀膜法制备氧化钨薄膜2/4
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- 发布于 2015年12月18日 星期五 18:19
- 作者：huahuo
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采用溅射镀膜法制备氧化钨薄膜时，在设备中通入氩和氧的混合气体，靶材料为金属钨，氩离子在电场的作用下，获得动能去轰击金属钨，靶材料表面溅射出金属钨原子，钨原子与氧气发生反应变为氧化钨并且沉积在基片表面，形成氧化钨薄膜。
溅射的机理。根据动能转移理论认为离子必须要拥有一定的动能，即一定的速度去碰撞靶材料，才能使其表面溅射出原子。碰撞时，离子将动能传递给被碰撞的原子，只有当动能的能量大于靶材原子之间的结合能，原子才能从靶材表面溅射出来。简单的理解这就好比生活中拿着石镐去敲击石头，只有当你力气达到一定的程度才能从石头表面敲下小石子，石镐即为离子，石头为靶材、小石子为溅射出的原子。经过理论分析得出以下几点：（1）原子溅射率会随离子动能增加而提高，但当动能增加到一定的程度时，溅射率反而会减少；（2）当离子动能低某一个数值时，靶材表面将不再发生溅射；（3）发生溅射是具有方向性的，溅射方向会根据离子的入射方向改变而变化；（4）如果采用质量小的电子来替代离子轰击靶材料，即使具有极高的动能，也不会发生溅射现象。
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溅射镀膜法制备氧化钨薄膜1/4
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- 分类：钨业知识
- 发布于 2015年12月18日 星期五 18:16
- 作者：huahuo
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氧化钨薄膜具电致变色、气致变色、热至变色、光致变色光催化剂性能，因此应用于多领域之中，前景十分宽阔。氧化钨薄膜的前景十分可观，制备方式也受到许都学者的关注，目前比较常用的制备氧化钨薄膜的方式有，溅射镀膜法、蒸发法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶法，不同方式制备出的氧化钨薄膜在性能上会有所区别，制备方式的工艺难易程度也各不相同。
溅射镀膜法制备出的氧化钨薄膜均匀性较差、沉积速率较慢，容易把控氧化钨薄膜中的化学成分、对衬底的附着力较好，同时溅射镀膜法也因为容易控制工艺参数才工业上被广泛应用；蒸发法制备的氧化钨薄膜纯度较高、沉积速度快，早期受到较多的重视；化学气相沉积法具有低生产成本与高生产效率的特点，而且制备出的氧化钨薄膜能均匀地覆盖在复杂的表面；溶胶-凝胶法设备简单、操作简单、并且能制备出大面积氧化钨薄膜，由于无法长时间的保存使其该方法无法被应用于工业上大规模生产。溅射镀膜法相对来说比较适用于工业上大规模生产，本文主要介绍一下与溅射镀膜法相关的一些知识。
溅射镀膜法的原理。将靶材料与基片放于电场中，高能粒子通过电场加速后撞击在靶材上，高能粒子可以为电子、离子或者中性粒子，但一般会选择离子，因为离子在电场中容易获得动能，离子轰击到靶材料表面后经过一系列能量交换，原子或者分子从靶材料表面飞出，这个过程称为溅射，溅射出来的大部分为原子，可能有小部分为原子团。溅射出来的原子或者原子团沉淀到基片的表面，在其表面镀上一层薄膜，所以整个过程称为溅射镀膜法。
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钨铜电极烧结机理与致密度的关系（三）
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- 发布于 2015年12月18日 星期五 16:53
- 作者：xiaobin
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当温度进一步升高达到液相烧结温度时，液相铜开始生成，与此同时钨颗粒在毛细管力的牵引下发生颗粒重排。如前文图中所呈现的那样包裹在铜相内部的钨颗粒，相互接触重排以及收缩。这样一来，烧结后的粉体强度以及韧性都得到了有效的提升，其中的原因包括两个：其一，颗粒与颗粒之间连接强度因重排而显著增大，也就是化学中的原子间作用力的增大；另一方面，原本在坯体内部的颗粒接触面能达到原子引力作用范围的数量是有限的，而温度的进一步提升使得原子振幅增大或发生扩散，从而使得接触面上进入原子作用力范围的数量增加，形成较大的粘结面。随着粘结面不断扩大，烧结体的强度也逐渐上升，并最终形成烧结颈，完成颗粒界面向晶界的的转变。
此外，孔隙形状的改变以及孔隙总数和体积的改变也是烧结强度增大的表现。下图为球形颗粒模型，其所表示的是孔隙形状的变化情况。由于烧结颈的不断长大，孔隙不断收缩呈闭孔后圆化。而在这期间变化的不仅仅是孔隙的形状和性质，其总数和大小也在不断地发生着改变。总的来说，孔隙的数量由于不断收缩聚拢呈下降趋势，而平均孔隙的大小有些许提升，小孔隙先于大孔隙缩小而消失。
烧结体体积的收缩的主要原因并不是粘结面的形成，这样一来，致密化就并不标志着烧结过程的开始，而只有烧结体的强度增大才是烧结发生的明显标志。按照时间的推移来划分，钨铜合金粉末烧结过程还可分为几个阶段（界限不绝对）：
1.粘结：烧结前期，颗粒接触界面向晶界转变，烧结颈在这一阶段形成并长大。颗粒内的晶粒不发生变化，颗粒外形也基本不会发生变化，整个烧结体不收缩，密度增加也极小，但是烧结体的强度和导电性由于颗粒结合面增大而有明显增加；
2.烧结颈长大：原子向颗粒结合面的大量迁移导致烧结颈的扩大，颗粒间距离缩短，形成连续的孔隙网络。此外，由于晶粒长大，晶界越过孔隙移动，被晶界扫过的地方，孔隙大量消失，烧结体的体积收缩、密度和强度增加是这个阶段最为主要的特征；
3.闭孔隙球化和缩小：在烧结后期，烧结体相对密度较高，多数孔隙被完全分割，闭孔数量大大增加，孔隙形状趋近于球形并不断缩小。在这个阶段，整个烧结体仍可缓慢收缩，但主要是通过小孔隙的消失以及孔隙数量的减少来实现的。该阶段的延续时间较长，但是仍会残留少量的隔离小孔无法消除。
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液膜法生产仲钨酸铵
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- 发布于 2015年12月18日 星期五 18:05
- 作者：xinyi
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钨在我国的储量居世界之首位，在我国冶金工业中占有重要地位。仲钨酸铵是生产金属钨的主要原料，目前工厂用萃取法或离子交换法生产，前者是将钨精矿用碱煮（或碱熔）后分部除去硅、磷、砷，加入Na2S使Mo成为MoS3沉淀，然后将清液调pH至2-3，用叔胺萃取。反萃用NH4OH。因此，澄清槽里会经过pH=6的阶段。这时APT会析出结晶从而导致难以正常操作。这一问题难从配方解决，因此有通过加强搅拌使结晶再溶解或改进澄清槽内部结构几何形状的做法。离子交换法虽然不需除P、As、Si但不能除去钼，因此往往选用含Mo量低至一定规格的钨精矿。此法虽可直接用碱性料液，但由于交换量小必须先将料液稀释至含WO3 25g/L以下，再加上淋洗用水量也大，因此pH10-13的碱性废水排放量非常大，废水处理成为一种负担，而且这两种方法的废水中的钨无法回收。
乳液型液膜的概念是N.N.Li在1968年提出的，它吸引了各国的研究者。由于它在迁移机理上模拟了生物膜的活性迁移，可使物质逆浓度差高度富集。它是将萃取和反萃取结合在一个体系里同时进行的过程，其反应是在极薄的表面积极大的液膜界面上进行，再加上在膜相加有载体，因此其动力学优势远胜于溶液本体中进行的反应，传质速率、效率以及选择性均胜于萃取过程。目前这一新技术正向单元操作发展，国际上首次开始工业应用的是奥地利格拉茨工业大学用于从废水回收锌，其次是华南理工大学环境科学研究所用于废水除酚。
目前乳化液膜的主要技术关键是膜的稳定性和破膜技术。对于膜的稳定性在液膜萃取和破膜阶段要求是不同的, 前者要求膜稳定性高而后者则希望稳定性低, 目前对液膜的稳定性和寿命还不易控制3 破膜技术与有机相的复用及回收内相有关, 它直接影响液膜法的经济效果, 不同配方的液膜破膜效果不一样, 因此破膜技术还需要进行试验研究。对于表面活性剂和载体的研究, 也直接影响着液膜的技术和经济效果。另外, 在工业废水处理中, 由于膜组分的溶解可能会造成二次污染, 这些问题都可在液膜的研究和发展中进一步解决。
用钨细泥或钨精矿碱熔后所得粗钨酸钠溶于水作为料液调pH至8～9除去杂质硅后,不需除去磷、砷、钼于室温下直接进行实验室一级间歇式液膜迁移,,按正交设计的最佳操作条件,5min 内在内水相直接得到仲钨酸铵（APT）结晶。提取率为99.85％,纯度达到一级品标准。文中对各种影响因素进行了深入研究,提出了一级连续逆流流程,成本低,是有前途的新方法。
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钨合金压舱配重块Ⅱ
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- 发布于 2015年12月18日 星期五 15:22
- 作者：yaqing
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钨合金之所以能成为船舶压舱配重的首选材料，主要由于它自身携有的诸多优点。
1、高密度：钨合金的密度高达18.5 g/cm3，比铅合金的密度高了65%。现今铅由于其自身存在的缺陷已逐渐淡出人们的视野，钢、铁等材料的密度又低于钨合金，因此钨合金则很好地接替了这一位置成为了应用于各个配重领域的首选材料。
2、良好的耐磨损、耐腐蚀性：众所周知钨的密度很高、比重大，即便在很高的温度或者很强的冲击力度下依然保持不形变，适合于长期浸泡在海水中，因此也特别适合用于船舶的压舱配重。
3、环保无污染：由于使用铅材料制作压舱配重、或者海水压舱水等均会对环境造成污染和侵害，而钨合金是一种绿色环保金属材料，它在使用和生产加工过程中均不会产生有毒物质。由此可见，钨合金是最适宜用来压舱的配重块。
除了以上几个优点之外，钨合金还有一系列优异的物理力学性能、具有良好的机加工、可焊接特性、而且能适应动态或静态安装。不仅适用于船舶的压舱配重，也可以应用于各种仪表及发动机上的平衡配重元件。如“斯贝”发动机上用的配重元件以及在高速运转下控制分油门可调节油量的配重元件等等。
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