20世纪60年代美国即已开始将钨铜合金用作火箭导弹上的喷管喉衬及燃气舵等高温下应用的部件。其应用的原理是当燃气温度接近甚至超过金属钨的熔点时(>3000℃),钨铜合金中所含有的铜蒸发而大量吸热,大大降低钨铜部件表面的温度,从而使其能够使用在一般材料无法承受的高温。随着更多国家和地区航天及军事工业的发展,高温用钨铜合金的使用也大幅度的增长。

当然,为了保证钨铜合金在这种使用情况下的可靠性,对于这种使用的钨铜合金必然具有极严格的要求,特别是它在高温下的强度和高温燃气中的烧蚀性能等。


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钨棒表面色泽分类：
1、烧结钨棒表面呈银灰色金属光泽；
2、锻打钨棒表面有一层氧化物，表面呈黑色；
3、磨光钨棒，呈银灰色金属光泽。


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随着电子器件的大功率化和大规模集成电路的发展,提出了相应材料升级换代的要求,由于钨铜合金既具有极高的耐热性和良好的导电导热性同时又具有与硅片、砷化镓及陶瓷材料相匹配的热膨胀系数。因此,在上世纪九十年代,钨铜合金又作为新的重要的电子封装和热沉材料得到了应用。

作为电子封装及热沉材料,对于钨铜合金的质量和性能具有更高的要求，不仅要求高的纯度和组织均匀性、好的气密性(高致密度)、低的气体含量(好的真空性能),
而且更要求高的导电导热性和严格控制的热膨胀系数。因此必须对工艺和质量进行严格控制。


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钨棒是属于有色金属，也是重要的战略金属，钨矿在古代被称为“重石”。1781年由瑞典化学家卡尔．威廉．舍耶尔发现白钨矿，并提取出新的元素酸－钨酸，1783年被西班牙人德普尔亚发现黑钨矿也从中提取出钨酸，同年，用碳还原三氧化钨第一次得到了钨粉，并命名该元素。钨在地壳中的含量为0.001%。已发现的含钨矿物有20种。钨矿床一般伴随着花岗质岩浆的活动而形成。经过冶炼后的钨是银白色有光泽的金属，熔点极高，硬度很大。原子序数74。钢灰色或银白色,硬度高,熔点高,常温下不受空气侵蚀。钨棒的主要用途是制造灯丝和高速切削合金钢、超硬模具,也用于光学仪器,化学仪器方面。




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在电火花加工发展开始的较长时间,普遍采用铜或铜合金作为加工电极。虽然铜和铜合金价格低廉、使用方便,但是由于铜及铜合金电极不耐电火花烧蚀,电极消耗大,加工精度差,有时需进行多次加工。随着模具精度以及许多难加工材料部件的用量不断增加,以及电火花加工工艺的日益成熟,钨铜合金作为电火花加工电极的用量与日俱增。它不仅使加工的模具及部件精度高,而且电极损失小,加工效率高,甚至一次即可完成产品的粗加工和精加工。

作为电火花加工电极,其特点是品种规格繁多,批量小而总量大。特别是一些细长的棒料、管料以及异型的电极,如果采用常规的方法制取,则工艺十分繁杂,材料利用率很低,消耗小、精度高、要求作为电加工电极的钨铜合金有尽可能高的致密度和组织的均匀性。

目前,电火花加工电极的用量已占钨铜合金总消耗量相当大的比,如日本1994年电极用钨铜含量已达19.6t,相当其钨铜合金年消耗总量74.5t的1/4。



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微提拉旋转泡生法制备蓝宝石晶体方法在对泡生法和提拉法改进的基础上发展而来的用于生长大尺寸蓝宝石晶体的方法，主要在乌克兰顿涅茨公司生产的Ikal-220型晶体生长炉的基础上改进和开发。晶体生长系统主要包括控制系统、真空系统、加热体、冷却系统和热防护系统等。微提拉旋转泡生法大尺寸蓝宝石晶体生长技术主要是通过调控系统内的热量输运来控制整个晶体的生长过程，因此加热体与热防护系统的设计，热交换器工作流体的选择、散热能力的设计，晶体生长速率、冷却速率的控制等工艺问题对能否生长出品质优良的蓝宝石晶体都至关重要。

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蓝宝石晶体生长方式可划分为溶液生长、熔体生长、气相生长三种，其中熔体生长方式因具有生长速率快， 纯度高和晶体完整性好等特点，而成为是制备大尺寸和特定形状晶体的最常用的晶体生长方式。目前可用来以熔体生长方式人工生长蓝宝石晶体的方法主要有熔焰 法、提拉法、区熔法、坩埚移动法、热交换法、温度梯度法和泡生法等。但是，上述方法都存在各自的缺点和局限性，较难满足未来蓝宝石晶体的大尺寸、高质量、低成本发展需求。例如，熔焰法、提拉法、区熔法等方法生长的晶体质量和尺寸都受到限制，难以满足光学器件的高性能要求；热交换法、温度梯度法和泡生法等方 法生长的蓝宝石晶体尺寸大，质量较好，但热交换法需要大量氦气作冷却剂，温度梯度法、泡生法生长的蓝宝石晶体坯料需要进行高温退火处理，坯料的后续处理工 艺比较复杂、成本高。

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传统的钨铜触头材料作为高压电器开关的电触头在钨铜材料中仍然占有很大的份额。所不同的是已用于更新换代的以SF6为灭弧介质的新型高压电器开关中。同时,上世纪八十年代前后,另一类新开发的真空开关则在量大面广的电压低于35kV的中、高压电器中得到广泛的应用和迅猛的发展。这是因为真空电器开关具有体积小、性能好、操作方便,容易维护,使用寿命长,并能适应各种特殊的环境(如易燃、易爆、高寒、潮湿及腐蚀性条件下)等点。为了满足这类真空电器的需求,除了开发了新型的铬铜系真空触头外,也大量使用真空用钨铜合金触头材料。

真空用钨铜合金触头材料除了常规电触头所需求的性能外,特别要求符合真空应用时材料极低的气体含量,这就要求采取特殊的制取工艺,如高温或真空脱气,真空熔渗等。真空钨铜合金触头材料与传统的钨铜触头材料不同的是还发展了高钨低铜的钨铜制品,如W-Cu10、W-15Cu等。某些使用条件要求低截流值的钨铜合金,则可在其中加入少量的的熔点的金属,如锑、铋、碲等。


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近年来，我国钨制品制备取得了长足进步，产量占世界的40%以上，稳居世界第一。然而，在性能上，国内钨制品主要以中低档为主。“高精度、大尺寸、 复杂钨制品零部件以及功能梯度合金的制备技术、装备水平与国外差距较大，产品密度、硬度、断裂韧性等性能还无法满足现代工业和国防工业对钨制品的要求。” 邱显扬说。

硬质合金制品是一种主要的钨制品。目前，国内共有硬质合金企业600多家，制造高精密刀具、模具和工程机械配件等高附加值产品的比重极低。

这是由于国内钨制品的纯度、粒度和均匀性控制尚未得到有效解决，企业技术质量标准建设滞后。据调查，多数企业科技投入少，研发投入不到销售收入的1%，直接影响了原创高端产品的突破。

同时，废旧硬质合金中钨含量约40%到95%，美国废硬质合金利用率已占其钨总用量的35%到40%。而据估计，目前我国二次钨资源的利用率仅 为24%左右。提高钨制品的二次资源回收率，则有望实现钨资源、能源和环境的可持续发展。对此，邱显扬指出，钨材的解离及钨化物提纯、转化行为是这一过程 亟待突破的关键性技术。

除此之外，与会专家一致认为，积极开发矿山循环利用清洁生产技术、钨矿物与伴生元素的分离及新一代钨基合金的材料性质，才能解决当前低品位钨资源面临的开采、冶炼和制造问题，最终实现钨资源的绿色、高效开发，从而推动整个钨工业的崛起。

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但是，就算碱用量增加4到6倍，低品位钨矿的分离仍然未能取得良好效果。据统计，我国钨冶炼废渣中钨含量高达2.5%，每年钨精矿损失高达3550 吨，相当于一个大型钨矿的产量。而碱用量的增加则将导致加工费用的居高不下，辅助原料及热、动能消耗的大幅增加。赵中伟认为，现有技术单独以低品位钨矿为 原料进行生产，因成本过高而无法实现经济冶金。

同时，钨矿冶金环境污染严重。最新数据显示，我国钨冶炼废水年排放量达1600万吨，废水的各项指标均远超国家标准。而国内钨冶炼企业的工艺均无法实现废水零排放。“萃取工艺排放高浓度的硫酸钠废水、离子交换工艺则排放大量低浓度含盐废水。”邱显扬说。

高端产品缺乏

中国工程院院士、北京工业大学教授左铁镛指出：“钨是现代国防中不可替代的‘战略金属’，其工业制品也应是整个行业关注的焦点。”

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