三氧化钨复杂多样的晶体结构与相变(二)

1931年,Braekken首先用X射线单晶衍射研究WO3的晶体结构。此后,随着新科技的发明不断应用,WO3的复杂结构逐步得到研究,新的晶相不断被发现。大量科学研究表明,在低温、室温时WO3以单斜晶相、三斜晶相形式存在,而在高温时会出现正交晶相和四方晶相。WO3随温度变化的过程中所经历的晶相结构变化次序为:(1)133K,单斜晶相;(2)223K,三斜晶相;(3)290K,单斜晶相;(4)603K,正交晶相;(5)1013K,四方晶相。在温度达到1103K时,将会出现新的四方相。可以看出在室温时WO3以单斜晶体相结构稳定存在,WO3的对称性随温度升高而逐渐提高。六方晶相WO3是亚稳态,较单斜相WO3稳定性差,但其在200-400℃能稳定存在。另外,相变不仅与温度有关,还与晶粒、外界所加的机械应力等因素有关。
 
 
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三氧化钨复杂多样的晶体结构与相变(一)

WO3的晶体结构是由畸变的WO6八面体共用顶角氧原子形成的三维网状结构,6个O原子构成正八面体,W原子位于其中,如下图所示:
WO3的晶体结构
这种网状结构中,相当于WO6八面体倾斜和钨原子取代了八面体的中心位置,故其对称性较低。WO6八面体中的W原子常常偏离中心,导致WO6结构发生变形,使WO3晶型复杂多样,这些晶型的对称性随着温度的升高从低想高演化。据统计,WO3的晶体结构达73中之多,主要为单斜晶相、三斜晶相、正交晶相、立方晶相、四方晶相和六方晶相等。这些晶相岁温度变化而相互转化时,只是在原来的W-O八面体基础上进行一定程度的调整和扭曲而非断键重新构建,故相变很容易发生。
 
 
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陶瓷渔坠与钨合金渔坠

陶瓷渔坠子虽然容易投掷也环保,而且在收鱼线是不会陷在水底,但是易碎,使用寿命短。钨合金渔坠则非常耐用,比钢硬,体积比相同重量下的铅渔坠小四分之一。钨合金渔坠有很多形状可选,如桶装,子弹状,水滴状等。钨合金渔坠不会对环境造成污染,是理想的环保型渔坠。钨的原子重为183.84,熔点为3422,这使得高比重钨合金渔坠比相对来说密度和熔点较小的陶瓷更适合做渔坠。

陶瓷渔坠与钨合金渔坠
 

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什么是钨尼龙?

钨尼龙具有钨材料高密度和高原子系数,对X射线有良好的屏蔽性能,可以作为无毒环保材料取代铅,用于X射线防护领域。钨尼龙还具有尼龙优良的流动加工性能,易于加工成各种复杂形状的制品。尼龙分子结构的规整排列及大量氢键的存在,使其具有优越的力学性能、化学性质、热性能。钨尼龙优越的加工性能及物理性能及其物理力学性能 使其在汽车、电子、机械、航空航天等很多领域得到了广泛的应用。将钨粉作为填料加入到尼龙基体中,可以将钨材料的屏蔽性能赋予尼龙,成型出形状复杂的复合屏蔽材料。

什么是钨尼龙
 

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紫色氧化钨的形态结构

紫色氧化钨相成分为WO2.72(或W18 O49),是一种独特的晶体结构,故用于制取细钨粉和细碳化钨粉,具有生成速度快,颗粒度细等优点。
 
紫色氧化钨是氧化钨的一种特殊形态,具有不同与其它氧化钨(蓝钨)的独特晶体结构,其性能也大不相同。蓝钨大颗粒均具有鲜明的棱角,由一个个小立方体聚集而成,表面均有不同程度的破碎,并且布满了裂纹;紫色氧化钨的形貌则与其他三者有明显的不同,每个大颗粒均为针状或棒状晶粒组成的疏松颗粒团。所有的氧化钨团粒内部都具有丰富的裂纹,其中紫色氧化钨团粒内部不仅裂纹丰富,且内部的颗粒也为针状或棒状。紫色氧化钨颗粒的这种结构有很大的空隙,使其松装密度较低,有利还原过程中氢气的渗入和水蒸气的逸出,使得还原不仅始于表面,还可在内部同时进行。紫色氧化钨的颗粒形貌为棒状,其余氧化钨颗粒形貌为近球状,颗粒尺寸以紫色氧化钨颗粒为最大。
 
 
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钨合金高尔夫配重件物理性能

钨合金物理性能有密度高、强度高、硬度高,高比重合金的一个重要用途便是广泛被应用的配重件。钨合金配重块是无公害、符合国际环保标准的,它比重大(>18g/cm3),体积小。

以下是钨合金高尔夫配重件物理性能:

钨合金高尔夫配重件物理性能
 

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飞镖盘的种类及材质

木质镖盘
早期的镖盘多是由软木或榆木制成,木质镖盘的保养很麻烦,一般每晚都要把它在水里泡一泡,以防止其干裂变形。现在只有在欧美一些很讲究的酒吧里还能够看到木质镖盘。
纸质镖盘

纸质镖盘是把纸一圈圈地卷起来,外加铁箍制成。纸盘可以说是最便宜的镖盘之一了。
植绒镖盘

植绒镖盘的主要衬垫材料也是纸,只是在其镖盘植上一层纤维。这种镖盘的特点是经济和美观。
磁性飞镖盘

磁性飞镖盘是铁质的,所用的磁性飞镖并没有镖尖,顶端是一块磁性很强的平头磁铁。这种飞镖的特点是安全性好,不会伤到人或毁坏家具、墙壁。
麻质镖盘

麻质镖盘是现代最流行、质量最好的镖盘,也是各项正规比赛的指定用盘。镖盘是用麻的纤维制成。英国出产的高级麻质镖盘是用非洲(主要是肯尼亚)的剑麻为材料制成的。中国生产的飞镖的原料多来自海南岛,所以很多人习惯将麻质镖盘称为琼麻盘。麻质镖盘的制作相对其他镖盘更复杂,要用超过10吨的压力将纤维挤压 成型,然后外圈用铁箍固定。因此,好的麻质镖盘硬度适中,待飞镖从盘上拔出后,镖孔会自动闭合,使得其使用寿命远远高于其他材质的镖盘。

 

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钨合金飞镖镖身的类型

飞镖从镖身的形状上可以大致分为以下三种类型:直筒型、酒桶型、鱼雷型。

直筒:直筒镖是比赛中最常见的飞镖种类,特点就是前后最大直径相等。相对长度较长,直径较细。密度从70%到97%不等。

酒桶:中间粗,两头细,长度较短,钨钢密度较高。

鱼雷镖:前端粗,后面细,长度较短,钨钢密度80%~90%左右。

 

 

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橄榄形钨合金渔坠子

橄榄形钨合金鱼坠密度可达18g/cm3,相同质量下比其他材料在体积上要小得多。化学性质稳定常温下不与任何物质发生反应。渔坠子长期与水接触使用,如果是铁质材料容易被氧化。钨合金的硬度仅次于金刚石具有相当大的硬度,渔坠子在使用过程中难免与硬物发生碰撞,高硬度材料可使橄榄形渔坠子不易断裂和变形。橄榄形钨合金渔坠的密度大,体积小,抗风性强,是钓鱼爱好者们的最佳选择。
 

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紫色氧化钨的制备

紫色氧化钨的生产一般是以仲钨酸铰(APT)为原料,在工业回转竹炉中,在一定条件下(如通入NH3)进行锻烧,由于NH3分解出H2,使APT在轻度还原性气氛下锻烧,逐步分解,还原生成紫色氧化钨。其总化学反应方程式如下:
 
3[5(NH4)2O•12WO3•5H2O]=2w18O49+40H2O+35H2+15N2
 
紫色氧化钨是纯仲钨酸氨在氩气中反应得到,然后将紫色氧化钨脱氧,制成钨粉颗粒。(纯度:99.99%,露点-40℃),钨粉在空气中氧化。
 
氧化钨与钨粉在氢气中会减少,将试样放在激光粒度分布测量仪和场发射扫描电子显微镜下,能显示出其特性。
 
试验结果表明,通过两次循环氧化,以及三次还原,将得到超细钨粉。0.1μm到1.0μm之间的超细钨粉的粒度分布是95.73%。
 
 
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