经实验发现用磁控溅射法制备的三氧化钨（WO₃）纳米薄膜经过两步热处理制备出来的WO₃纳米薄膜的性能更加稳定。所以热处理的温度对制备WO₃纳米薄膜有着重要的影响。

在基片上溅射的薄膜起初是无定型结构的，对任何气体都没有敏感性，所以需要对薄膜进行热处理，热处理过后才薄膜才具有多晶结构，且稳定性得到改善。经实验发现当热处理温度高于300℃时，产生尺寸为20~70nm的WO₃纳米晶体薄膜，再经过600℃热处理得到了性能良好的纳米薄膜。在热处理高于300℃时，平均粒度和裂缝尺寸都有所增加，使得灵敏度下降。但是经过两步的热处理可以避免发生该现象。且经过实验发现第二步热处理在600℃条件下进行处理没有发现薄膜粒径变大或者裂纹的出现。由此可发现运用两步热处理方法制得薄膜比在高温下制得薄膜性能要更好。

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通过反应磁空溅射法制备的三氧化钨纳米薄膜,它的平均粒度径均小于100nm。三氧化钨（WO₃）纳米薄膜晶粒的大小与磁射条件和处理温度相关。经过研究者的实验发现在溅射WO₃纳米薄膜时，溅射气体量和比例对提高气敏特性起着重要的影响。

通过XPS分析可知，虽然溅射混合气体（O₂/Ar）的比例不同，但是W4f_7/2和Ols的结合能不变，分别是35.5eV和530.6eV。并且WO3纳米薄膜没有发生化学计量比的变化，但是随着O₂分压的不同，WO3纳米薄膜微结构将会有很大的变化，这种现象可以用团聚的减少来解释，即当O₂分压增加时，晶体粒径变小。但如果O₂分压大于50%时，则会导致孔隙率的降低，从而降低了原件的灵敏度，这说明最佳溅射混合比例为1：1。所以当溅射混合气体（O₂/Ar）比例为1:1时采用直流反应磁控溅射法制备WO₃纳米薄膜的气敏度最好。

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近年来，三氧化钨被认为是制备是用来检测NO_X，NH₃，以及O₃的最好气敏材料之一，纳米结构的三氧化钨薄膜的性使得薄膜的特性得到明显的改善。而采用纳米结构的三氧化钨薄膜作为传感器，灵敏度也能得到显著的提高。纳米三氧化钨薄膜的制备方法如下：
1.首先在抛光的Si上用PECVD法生长一层Si₃N₄，在Si₃N₄表面溅射叉指向Pt电极，再在其上用直流反应磁控溅射法沉积1500A的WO3薄膜。
2.为了得到良好稳定性能的半导体WO₃薄膜，在不同温度下进行两步热处理。首先先将薄膜在300℃下处理6h，随路冷却至室温。
3.然后将前一步经过热处理的薄膜在600℃下进行第二次热处理，时间为12小时，得到WO₃气敏原件。

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随着氧化钨广泛应用于工业和现代科技领域，对氧化钨性能和形貌的研究慢慢扩大。这不仅有利于扩大氧化钨的应用领域也有利于提高产品的性能。通过透色电镜观察氧化钨的形貌与大小发现相成分不同的氧化钨颗粒形貌及尺寸相差很大。紫钨的颗粒是棒状，其余的氧化钨颗粒形貌为近球状。紫钨的颗粒尺寸大于其他氧化钨的颗粒大小。而以ATB为主相的蓝钨颗粒尺寸最小。且通过电子衍射图谱可以看出，紫钨颗粒为单晶颗粒，而其他氧化钨则为多晶颗粒。其中棒状紫钨颗粒的长度有几个微米，横断面尺寸为100~200nm左右。以ATB为主相的蓝钨颗粒横断面尺寸为10nm左右。WO₂₀O₅₈为主相的的蓝钨颗粒横断面尺寸为40nm左右，WO₃的颗粒横断面尺寸与W₂₀W₅₈颗粒相当。从颗粒间的聚合程度来看，ATB颗粒间的间隙最小。将氧化钨的微观颗粒大小与其宏观FSSS粒度相比较，可以看出这两者并无相关联系。

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通过扫描电镜观察了氧化钨的团粒的外观形貌与内部结构发现不同氧化钨的外观形貌区别不大，即都保留了原料APT的外观特征。但是其颗粒粒度发生了较大的变化。氧化钨在高倍电镜下的表面特征都不大相同。其中黄钨、以W₂₀O₅₈以及以ATB为主相的蓝钨大颗粒均有不同程度的破碎，且布满了裂纹。而紫钨的形貌与其他三者有明显的不同，它的颗粒较大是针状或棒状晶粒组成的疏松颗粒团。观察氧化钨的团粒内部结构发现所有的氧化钨内部结构都具有丰富的裂纹，其中紫钨团粒内部不仅裂纹丰富，且内部的颗粒为针状或者棒状。紫钨颗粒的这种结构有很大的空隙，使其颗粒内部较为松散，有利于还原过程氢气的进入和水蒸气的逸出，使其还原反应不仅可以发生在表面，也能同时发生在内部，所以反应速度快，生产出来的钨粉粒度细且均匀。

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氧化钨是制备硬质合金的重要原料，随着硬质合金行业的不断发展，对产品的质量和性能的要求也越来越高。为此了解氧化钨的性能对制备良好的硬质合金是有重要意义的。所有的氧化钨都是以APT(中午酸铵)为原料再经煅烧而制得的。随着煅烧条件的不同，可得到不同的氧化钨粉末。例如采用同一批APT原料，通过不同的煅烧工艺下分别制备出了紫钨、蓝钨和黄钨。每种氧化钨都有其独特的晶体结构，故它们的物理性能也不大相同。

紫钨是相成分为WO_2.72，因其独特的晶体结构所以多用于制取细钨粉和细碳化钨粉。蓝钨在理论意义上的相成分为WO_2.97.但是在实际生产中有蓝钨通常是多种氧化钨的混合体，其中包括有黄钨相或者紫钨相。黄钨具有的多种晶型，煅烧温度的不同，得到WO₃的晶型就不一样。在700℃的煅烧温度条件下可以制备出正交晶型的三氧化钨。



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在八十年代末期，瑞士生产了一种功能梯度硬质合金。功能梯度硬质合金有着高耐磨性的表层和具有高韧性的核心，它可以延长硬质合金球齿的使用寿命，提高凿岩效率。

瑞士的山特维克公司应用这种方法制造出具有双相结构的硬质合金，牌号有DP55，DP60和DP65，耐磨损性能和韧性都比传统的硬质合金高。它主要用以敲击，旋转挤压和旋转切削钻孔。在采矿和凿岩工具中占百分之三十。使用功能梯度硬质合金球齿可以减少钻孔费用并提高钻孔效率。例如，在石灰石隧道钻孔中，牌号DP55的锥形齿钻速可以达到1.96米每分钟，使用寿命达到3121米。传统的硬质合金球齿钻速仅1.48米每分钟，使用寿命1000米。


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随着钴含量的增加，硬质合金的硬度和耐磨损度降低，抗弯强度增加，但是抗压强度比原本的弱。同时，热膨胀系数上升，导热性能降低，弹性模量和钢性模量也相应降低。疲劳强度极限上升。

当硬质合金球齿断裂时，钴相导致球齿的塑性变形，碳化物基本保持不变，它的屈服强度极高，对钴相的塑性变形具有很强的约束作用。低钴硬质合金的断裂韧性为KIC=3+90λ½，高钴硬质合金的断裂韧性为KIC=57+12λ½。断裂韧性随着钴含量的增加而增加。钴含量最高达到29%。硬质合金抗弯强度也随着钴含量的增加而提高，但当钴含量达到或超过10%时，抗弯强度反而有所降低。


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根据不同的使用需求，生产硬质合金球齿一般使用中粒度或大粒度的硬质合金。硬质合金粒度对硬质合金球齿性能的影响表现为以下几个方面：

1.耐磨性和硬度。硬质合金球齿硬度不仅跟钴含量有关，还跟硬质合金粒度有关。随着钴含量和硬质合金粒度的增大，硬质合金球齿的耐磨性和硬度相应地降低。硬质合金粒度越小，硬质合金球齿耐磨性能越高。

2.抗弯强度。如果硬质合金粒度是2um，随着钴含量的增加硬质合金球齿的抗弯强度也增加。如果硬质合金粒度是在3um-5um之间，抗弯强度起初随着钴含量的增加而增加，到达了一定程度后开始下降。

3.断裂韧性。对于钴含量相同的硬质合金球齿，如果硬质合金粒度越大，断裂强度就越高。反之则越低。


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硬质合金碳含量是影响硬质合金球齿性能的一个重要因素，包括抗弯强度，硬度，密度和抗腐蚀性能。

1.抗弯强度。一般来说，对于含钴量低的硬质合金YG10，抗弯强度在高碳侧达到最大值。对于含钴量高的硬质合金YG20，抗弯强度在低碳侧达到最大值。过少或过高的碳含量都会影响硬质合金球齿的抗弯强度。

2.硬度。碳含量的改变会导致硬质合金相和钴相的变化。碳含量过少时，粘结相降低，硬度也随之降低。

3.密度。如果碳含量减少，则硬质合金球齿密度增加。反之，如果碳含量增加，则密度降低。

4.抗腐蚀性。少量的碳含量结合钴相可以提高硬质合金球齿的抗腐蚀性。反之，过多的碳含量则会降低硬质合金球齿的抗腐蚀性能。


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