钨铼热电偶的特点

钨铼热电偶是耐高温热电偶。它具有温度一电势线性关系好，热稳定性可靠，价格便宜等优点。与显示仪表配套，可直接测量液体、蒸汽和气体介质等的温度。它可以部分替代铂铑热电偶作为高新冶金工业、高温电子热电系统结构工程及空间运载工具，核反应堆的超高温测量工具。

钨铼热电偶热电势对温度的关系符合ZBN05003—88分度表，等同 ASTME696—84标准。在真空、还原、惰性气氛中，可在0～2300℃范围内使用。采用特殊保护管的钨铼偶也可以在1600℃下的氧化气氛中长期使用，其价格较铂铑热电偶低。
 
钨铼热电偶的生产工艺

1：预合金粉末制备

按照重量百分比称负极材料和正极材料的各组分，分别制备负极材料和正极材料，采用高能分散方法，反三速度80-150r/min,分散时间15-20h

2:成型

机械压制成型，压力150-450Mpa,时间15-20s

3:预烧结

在还原气氛下1300-1500°*3h

4:垂熔

分两段，第一段：2000A*20min，第二段：2800-3300A*450min

5：旋锻：

温度1300-1600°，道次压缩率大于25%，加工尺寸范围10%-20%

7：清洗

碱液电解清洗，碱液浓度：15-20%，电解电压30-100V，时间5s

8：退火

成品丝材退火温度1200-1500°，时间30-60min

9：成品包装

真空包装


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用粉末冶金和金属塑性加工的方法生产钨中含有一定量氧化铈(≤4％)的电极材料。铈钨电极材料是一种非放射性电极材料，它是20世纪50年代以来为了取代放射性钍钨电极材料而逐步发展起来的。这种电极材料在惰性气体保护电弧焊和等离子焊接、切割等方面得到了广泛应用。

生产工艺

钍钨电极始用于20世纪50年代初期，它是在钨中加入≤3％的氧化钍。这种材料具有高的电子发射能力，耐烧损性和起弧性能良好；但是，由于钍是放射性元素，在生产、贮藏和使用过程中容易产生放射性污染，危害人体健康，因而从50年代中期开始，人们就开展了代钍材料的研究工作。1956年，美国路易斯(A．Louis)进行了在金属钨粉中直接加入0．5％～3．0％氧化铈粉末的试验，然后通过压坯、垂熔、旋转锻造制出焊接用电极。两年后，他将氧化铈含量减少到0．01％～0．30％，使加工性能得到改善。1965年美国赫尔曼(J．Hermann)采用极细的纯钨粉压制成生坯，将此生坯或经过预烧的坯条浸泡在稀土金属盐类的溶液中，通过渗吸来实现掺杂，随后烧结，并按常规方法旋锻至所需直径。1967年，罗蒙诺夫(V．N．Romonov)研制了含氧化铈1％的铈钨材料，其制备工艺是：在800～850℃下将仲钨酸铵煅烧成三氧化钨，然后将铈的硝酸盐或氧化物水溶液掺入三氧化钨悬浮液中，再把掺杂好的三氧化钨用氢气一次还原成钨粉。加乙醇和甘油混合剂后，在600MPa压力下压成9mm×9mm×400mm的坯条，经过预烧和垂熔后，坯条中CeO2含量为0．87％，旋锻加工时，其加热温度为1475～1500℃。

中国20世纪70年代开始研制铈钨电极材料，经过近10年的生产实践，生产工艺趋于稳定和成熟，80年代初期，在国内和国际上申请了铈钨电极材料生产的专利。在生产过程中，如何使掺杂的氧化铈在钨基体内分布均匀和弥散，是提高电极电子发射能力、改善电弧性能、延长使用寿命的重要因素之一。因此，在原料选择上，通常是采用蓝色氧化钨或三氧化钨掺杂，并且掺杂剂不是直接采用氧化铈，而是采用其可溶的盐类，如硝酸铈或氯化铈。以此水溶液作母液，往里添加三氧化钨或蓝钨，在加料过程中，不断加热搅拌，蒸发浓缩，从而形成包覆粉末。掺杂时也可将硝酸铈或氯化铈水溶液喷洒在盛有三氧化钨或蓝钨粉的特别容器内(边转动边加热)。掺杂后的粉末必须加热至一定温度，使盐类分解，形成氧化铈质点，分布在三氧化钨或蓝钨粉末颗粒的表面上，再经过氢气还原，得到W-CeO2粉末。CeO2的含量为1％～4％，根据使用要求选定。掺杂粉末经过压制成形、预烧、垂熔，得到铈钨坯条，其加工工艺见掺杂钨丝生产，但其旋锻开坯温度稍高，为1500～1600℃。

电极性能

作为电极材料，电子逸出功的高低是筏量材料电子发射性能好坏的一个重要指标。只有具有低的电子逸出功，才能满足电弧稳定、集中、承载电流密度大的工艺性能要求。实验证明，铈钨电极具有比钍钨电极更低的电子逸出功(纯钨的电子逸出功为4．55eV，W-2％ThO2为2．7eV，W-2％CeO2为2．4eV)，这种电极材料比钍钨电极具有更大的优越性。首先，铈钨电极的电子发射能力强，容易得到细长的电弧，使热量更为集中，其许用电流密度比钍钨电极提高5％～8％。其次，铈钨电极的烧损率低，寿命长，引弧和稳弧都易保证。再次，铈钨电极放射性剂量极低，仅及钍钨材料的千分之一左右，相当于大地泥土中的放射剂量。因此采用铈钨电极代替钍钨电极，不仅可以消除生产和使用过程中对人体累积性的内照射危害，并免除对环境的放射性污染，而且在技术性能和使用效果上也能取代钍钨电极，某些性能甚至比钍钨材料更优越。

应用 铈钨电极材料除了在氩弧焊、等离子弧焊方面取代钍钨电极外，在等离子切割、等离子喷涂、等离子熔炼中的应用效果也是令人满意的。此外，作为激光光泵光源，以铈钨电极取代钍钨电极后，使光源的光效提高12％左右，寿命提高5～10倍。在电光源中，对于中小功率氙灯已使用铈钨电极，在电真空中，铈钨材料作为封接件，具有较好的使用效果。

存在的问题及发展趋势 铈钨电极材料虽然在小规格焊接用钨电极方面成功地取代了钍钨，但作为交流氩弧焊电极以及大功率氙灯等气体放电光源方面的阴极材料，铈钨电极的使用性能和寿命与钍钨相比，仍存在忽高忽低的不稳定情况。此外，由于铈具有较高的蒸汽压，因而作为电子管阴极材料，尚存在衰减快、稳定性差等问题。因而在这些领域仍在使用钍钨电极材料。

随着现代工业的进步和发展，焊接、切割的母材的品种、规格及形状日趋繁多，而且焊接领域里正兴起自收shou动焊接、高精密焊接等一系列新技术，对电极材料及电弧特性提出了更高更苛刻的要求。钍钨、铈钨电极材料不论是在起弧、稳弧还是在耐烧损性能方面都满足不了日益发展的焊接技术要求。为此，各国科技工作者正致力于研究新型的电子发射材料。研究表明，在钨基体中加入镧或钇等稀土氧化物，可以大大提高钨的电子发射能力，尤其是镧钨电极材料，从小电流到大电流范围，均具有优良的引弧、稳弧和耐烧损性能。日本在80年代后期已能批量生产稀土钨电极材料，此后不久，中国也研制成功。可以预料，这种新型的电子发射材料将涉足许多工业领域，用途越来越广，很有发展前途。


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HIP（热等静压处理）

1、HIP处理概要

粉末冶金法比熔炼法更容易在硬质合金内部形成微孔，虽然随着制造技术的进步，已能使其几乎不产生微孔，但在高加工压力条件下使用时，尽管内部微孔很少，都可能使硬质合金工具损坏。另外，针对用户需要极高可靠性的要求，均可在现有材质的基础上增加HIP处理，特别是针对半导体行业使用的级进模、引脚冲模、封装模等毛坯，需要很高的材质稳定性。黛杰公司在20多年前就使用最先进的能消除内部微孔的HIP设备，生产出没有任何内部缺陷的高品质硬质合金。

2、HIP处理的原理

HIP处理的原理是将硬质合金置于高温高压的氩气环境中，从而破坏内部微孔，通过改变工作条件，HIP能显著的提高碳化物的结合强度，在结合剂较少的材种中更能显示出HIP的效果。


















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碳化钨，化学式WC，因其本身的物理特性，硬度可与金刚石相媲美，被广泛用于制作切削工具及耐磨构件。

碳化钨的生产分为物料混合、碳化、球磨、过筛、检验等几个步骤：

1、 物料混合：将钨粉与炭黑按比例混合。碳化钨粉末质量决定于钨粉与炭黑混合的均匀程度，如果物料混合不均匀，碳化钨粉末将出现黑心和分层现象。在硬质合金生产工艺中，一般将钨粉与炭黑在球磨机内进行混合（球料比为1：1，钢球直径为35~50mm），球磨时间为2~4h，用肉眼观察物料无分层现象即算混合均匀。 

2 、物料碳化：钨粉碳化一般在石墨碳管炉中进行，碳化工艺根据钨粉的粒度及碳化钨的粒度要求来选择，一般来说细钨粉碳化的温度为1300~1350℃，粗钨粉碳化的温度为1600℃，碳化时间为1~2h。

3、球磨：球磨在球磨机中进行。球料比为1：1，钢球直径为10~45mm，球磨时间根据工艺要求而定，一般为2h。

4、过筛：为了防止粉末飞扬，过筛应在封闭情况下进行，细颗粒碳化钨过200目筛，中颗粒碳化钨过250目筛，粗颗粒碳化钨过60目筛。

5、经检验合格即得成品。




















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卤素灯泡与白炽灯的最大差别在于一点，就是卤素灯的玻璃外壳中充有一些卤族元素气体(通常是碘或溴)，其工作原理为：当灯丝发热时，钨原子被蒸发后向玻璃管壁方向移动，当接近玻璃管壁时，钨蒸气被冷却到大约800℃并和卤素原子结合在一起，形成卤化钨(碘化钨或溴化钨)。卤化钨向玻璃管中央继续移动，又重新回到被氧化的灯丝上，由于卤化钨是一种很不稳定的化合物，其遇热后又会重新分解成卤素蒸气和钨，这样钨又在灯丝上沉积下来，弥补被蒸发掉的部分。通过这种再生循环过程，钨灯丝的使用寿命不仅得到了大大延长(几乎是白炽灯的4倍)，同时由于灯丝可以工作在更高温度下，从而得到了更高的亮度，更高的色温和更高的发光效率。


















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卤钨灯的发光原理

所有白炽灯的发光原理都是利用物体受热发光原理和热辐射原理而实现的，最简单的白炽灯就是给灯丝导通足够的电流，灯丝发热至白炽状态，就会发出光亮，但这种白炽灯的寿命会相当相当的短。

我们见到的白炽灯之所以采用了以下各种技术，其目的都在于使得白炽灯具有更长的寿命和使用起来更加方便：真空玻璃管（减少灯丝氧化程度）、灯脚（便于你将灯泡插在灯座上）、填充惰性气体（减少灯丝在高温下的氧化程度）等等。

卤钨灯的工作原理

卤素灯泡与白炽灯的最大差别在于一点，就是卤素灯的玻璃外壳中充有一些卤族元素气体（通常是碘或溴），其工作原理为：当灯丝发热时，钨原子被蒸发后向玻璃管壁方向移动，当接近玻璃管壁时，钨蒸气被冷却到大约800℃并和卤素原子结合在一起，形成卤化钨（碘化钨或溴化钨）。卤化钨向玻璃管中央继续移动，又重新回到被氧化的灯丝上，由于卤化钨是一种很不稳定的化合物，其遇热后又会重新分解成卤素蒸气和钨，这样钨又在灯丝上沉积下来，弥补被蒸发掉的部分。通过这种再生循环过程，灯丝的使用寿命不仅得到了大大延长（几乎是白炽灯的4倍），同时由于灯丝可以工作在更高温度下，从而得到了更高的亮度，更高的色温和更高的发光效率。


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卤钨灯是八十年代末研制成功的一种新型光源。它具有发光效率高，体积小，重量轻、寿命长等特点。

为了使这种体积小，发光效率高的新光源得到有效地推广应用，科研人员又将小型的卤钨泡置入一种用石英玻璃制成的冷光杯中。其形状如图2-8-2。这种用石英玻璃冷光杯和卤钨泡组合而成的光源称为“石英冷光射灯”（俗称冷光源，或冷光灯）。它具有冷光。光照成束，冷光杯的角度根据需要可以选择，有射程功能。普通白炽灯不可比拟的。

所以，这种光射灯大量应用于商店商场的柜台。橱窗里作效果照射和照明。

近年来由于人民生活水平的提高，居住条件不断改善。冷光射灯装饰于家庭也越来越普及。为使百姓生活安居乐业，冷光射灯还广泛应用于保安产品上。

由于冷光射灯的工作电压均为超低电压，6V、12V，功率20W，50W，所以，在实际使用中必须通过变压器降压后方可使用，一般50W，12V电感式变压器其体积之大，重量太重，不宜在商场里大量使用。为此，科技人员相继又推出一种电子式变压器，其特点：体积小，重量轻，成本低，使用方便等。缺点有：电磁干扰（可以增加吸收回路将其干扰吸收）。

工作原理和电子镇流器基本相同，就是输出电压是经铁氧体变压器隔离后降到12V去点然冷光灯。


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卤钨灯属于热辐射光源，工作原理基本上与普通白炽灯一样，在结构上有较大的的差别。最突出的差别就是卤钨灯泡内所填充的气体含有部分卤族元素或卤化物。

卤钨灯的光效较高(约为18~21lm/W)，色温较低一般为2700~3300K，显色性较高，显色指数Ra高达99~100。

卤钨灯的结构

卤钨灯是由钨丝、充入卤素的玻璃泡和灯头等构成。卤钨灯有双端、单端和双泡壳之分；

卤钨灯的分类

1.按充入灯泡内的不同卤素可为碘钨灯和溴钨灯；

2.按灯泡外壳材料的不同可分为硬质玻璃卤钨灯、石英玻璃卤钨灯；

3.卤钨灯按工作电压的高低不同可分为市电卤钨灯(220V)和低电压型卤钨灯(6V、12V、24V)；

4.卤钨灯按灯头结构的不同可分为双端、单端卤钨灯；

卤钨灯的工作原理

当充入卤素物质的灯泡通电工作时，从灯丝蒸发出来的钨，与卤素化合，形成一种挥发性的卤钨化合物。卤钨化合物在灯泡中扩散运动，当扩散到较热的灯丝周围区域时，卤钨化合物分解成卤素和钨，释放出来的钨沉积在灯丝上，而卤素再继续扩散到其温度较低的灯泡壁区域与钨化合，形成卤钨循环。

卤钨灯的应用

使用时应注意以下问题：卤钨灯不适用于低温场合。双端卤钨灯工作时，灯管应水平安装，其倾斜角度不得超过40，否则会缩短其使用寿命；另外，由于卤钨灯灯丝细长又脆，卤钨灯使用时，要避免震动和撞击，也不宜作为移动照明灯具。


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线切割只能加工通透的各种直线、曲线的零件。无磁合金上下同型或上下异形的零件。电脉冲则可以加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件；钨钼合金从事非晶带材的研发、生产、销售等业务，其中公司以现有全部4万吨非晶带材业务的账面净资产，6万吨非晶带材项目的前期投入无磁钨钢合金。

据专家介绍，钨是一种重要的战略稀有金属，无磁合金有“工业牙齿”之称，被广泛应用于现代工业、国防工业、科学技术及信息产业，是不可再生的重要战略资源。通透的或不通的零件，加工各种硬、脆材料，如硬质合金和淬火钢等；钨钼合金加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等；加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具。


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对策

(1)喷砂前，检查、消除模具基体的砂眼、气孔、点蚀、粘附物等。

(2)喷砂时先检验砂质，若有杂质、异物、油污等污染，应立即彻底更换。喷砂后及时清扫模具表面残存的砂粒及其它粘附物。

(3)除油前先检验除油液表面，若有油状乳化剂聚集，应及时喷淋冲散；除油后模具表面若有油状乳化物粘附，必须清洗干净。

(4)酸活化时要严格控制时间，避免模具过腐蚀；同时，控制好模具下槽深度，防止电极板、连接件等腐蚀。其腐蚀物会污染镀液，导致电镀不良。

(5)镀液配制时化学药品尽量纯度高，并及时分析杂质含量。另外，镀液要定时分析，过滤，并定期更换。

(6)根据模具结构形状，科学地设计合理的电流均衡板，可以有效抑制金属局部沉积过厚，保证镀层质量。

(7)在保证模具满足生产工艺的前提下，优化模具设计，特别有利于提高镀层质量。

(8)及时补充阳极，修理附件，定期清理镀槽泥渣，并进行“三废”综合治理。

(9)净化、保护工作环境，遵守工艺规程，加强操作人员责任心，避免环境、机械杂质进入镀液。

电镀镍钨合金新技术，有着广阔的应用前景。但提高电镀质量，必须从工艺技术、生产管理等方面综合控制和管理。


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