钨酸铵

中文名称:钨酸铵

英文名称:ammonium tungstate hydrate; ammonium wolframate

分子式:(NH4)10W12O41~xH2O  无水的分子式是3042.58

性状:无色斜方晶体,白色结晶,溶于水,不溶于醇。在100℃失去四分子结晶水, 20℃时在水中溶解度小于2%,有片状或针状二种。

溶解情况:溶于水,不溶于乙醇。

在100℃失去四分子结晶水。

用途

用途:可供制磷酸钨铵等。用来制造磷钨酸铵及其它钨化合物的原料。也可制造金属钨和催化剂。

主要用于制造三氧化钨或蓝色氧化钨制金属钨粉;金属钨粉的下游产品有钨材系列,如钨条、钨丝等电真空材料;有合金系列,如碳化钨、硬质合金、合金刀片、合金钻头、合金模具等;其他耐磨、耐压、耐高温的机械装备部件等。还用作制造偏钨酸铵及其他钨化合物,用于石油化工行业作添加剂。

制备

​钨酸铵由钨酸与氨水作用而得。

方法:中和法。黑钨矿经碱解后,与氯化钙作用合成钨酸钙,由钨酸钙再经酸解,然后与氨水作用,制得钨酸铵。

MnWO4·FeWO4+4NaOH→2Na2WO4+Fe(OH)2·Mn(OH)2

Na2WO4+CaCl2→CaWO4+2NaCl

CaWO4+2HCl→CaCl2+H2WO4

12H2WO4+10NH4OH→5(NH4)2O·12WO3·5H2O+12H2O

 

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交通工具钨合金块

车辆的配重系统,包括起重车辆一端的装货准备,和位于车辆的另一端配重舱。

钨合金块广泛用于交通工具的配重,如赛车等,以提高车辆的承载能力。

钨合金块的特点:钨合金是一种合金材料,其中钨含量为85%-95%,它的密度高达16.5g/cm3-19.0g/cm3。钨合金块是交通工具配重的最佳选择,例如赛车、飞机和帆船等必备的配重材料。钨合金块具有优良的耐腐蚀性和可加工的性能。

帆船钨合金块 汽车钨合金块 飞机钨合金块
帆船钨合金块
汽车钨合金块
飞机钨合金块

 

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挤压磨具钨合金块

挤压模具通常用在材料加工中,是通过模具使得零件成型的技术之一。从而降低其截面和增加其长度。由于钨合金块具有熔点高和耐腐蚀性的性能,钨合金块被广泛运用于挤压磨具中。

挤压磨具的加工

挤压模具包括直接挤压和和间接挤压两个主要过程。钢锭移动是通过直接挤压容器壁的过程,但是间接挤压是通过移动磨具进行的。

直接挤压是最常见的挤压模式。右侧的图像清楚地显示了直接挤压产品的过程,方钢是由螺钉坯通过模具推压的。为了使它们分开,这就需要一个可重复使用的钨合金块。直接挤压,又称向后挤压,钢坯和容器一起移动,而模具是固定的。磨具挤压是在与集装箱长度等同的阀杆中进行。由于钢坯集装箱移动的摩擦力被淘汰了,因此挤出的最大长度是由干栏的强度决定的。

 

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军事防御钨合金块

钨合金块常用于军事防御的配重,例如:枪、预制碎片和军事武器的配重。

军事武器钨合金块配重,是采用近似于成形技术的金属注射成型技术加工而成的,与传统的加工方法相比,这种方法更能制造出优质的精密组件。比起铸造、粉末冶金和金属注射成型零件,直接生产小型的约0.1克到200克的复杂的形状的钨合金块的公差会达到0.1%-0.5%,而相对于密度高达95%到99%的钨合金块,它的机械性能又更高。没有或只有微量机的材料利用率会高达97%,而一般尺寸的制造公差小、重复性好并且是可调节的物质组成,精细零件表面光洁度、可改进强度和热处理电阻的性能都很高。

 

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氧化钨规格

氧化钨规格:


Grade

WO3 (%,min)

Impurities (%,max )

Al

As

Bi

Ca

Mg

Cu

K

Na

WO3-1

99.95

0.0005

0.001

0.0001

0.0015

0.0005

0.0003

0.001

0.001

WO3-2

99.5

0.0015

0.01

--

0.01

0.01

--

0.005

0.005


Impurities (%,max )

Fe

Mn

Mo

Ni

P

Pb

S

Sb

Si

Sn

Ti

0.001

0.0005

0.002

0.0007

0.0007

0.0001

0.0007

0.0003

0.001

0.0001

0.001

0.04

--

0.03

--

0.004

--

0.006

--

0.005

--

--


Grade

WO3 (%,min )

Apparent density (g/cm3)

Average size(Fsss.)u

Screen size(mesh) 100%

WO3-1

99.95

2~2.8

7~16

-40

WO3-2

99.5

0.6~1.0

0.6~1.5

 

 

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氧化钨含量

氧化钨含量

Grade A
  WO3 Content (%min) 99.8

Impuritie(%max)

Element Max Element Max
A1 0.0005 Na 0.0007
As 0.0009 Ni 0.0005
Bi 0.0001 P 0.0007
Ca 0.0005 Pb 0.0001
Cd 0.0001 S 0.0007
Cr 0.0005 Sb 0.0003
Co 0.0005 Si 0.001
Cu 0.0001 Sn 0.0001
Fe 0.001 Ti 0.0005
Mg 0.0005 V 0.0005
Mn 0.0005 K 0.001
Mo 0.002    

Grade B2 B3
  WO3 Content (%min) 99.5 99.5
Impurities(% max) Element Max Max
A1 0.0010 0.00
As 0.0080 0.01
Bi 0.0010 0.0010
Ca 0.0040 0.0050
Cu 0.0010 0.0010
Fe 0.0030 0.0050
Mg 0.0010 0.0010
K 0.0010 0.0010
Mn 0.0020 0.0020
Mo 0.010 0.015
Na 0.0040 0.0040
Ni 0.0020 0.0020
P 0.0040 0.0040
Pb 0.0010 0.0010
S 0.0040 0.0040
Sb 0.0010 0.0010
Si 0.0040 0.0080
Sn 0.0010 0.0010

 

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氧化钨形态结构

紫钨是氧化钨的一种不同形态,具有与其它氧化钨(蓝钨)独特的晶体结构,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。

紫钨颗粒的这种结构有很大的空隙,使其松装密度较低,有利于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;颗粒尺寸以紫钨颗粒为最大。

 

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氧化钨成分

分子式:WO3
外观:淡黄色结晶粉末
筛大小:250微米(-60目)
表观密度:2.5 ~ 3.0克/ cm3
用途:主要用作原料硬质合金、钨粉、用钨基合金、真空电子decice及光电设备和化学工业

氧化钨成分

Grade WO3-0 WO3-1 WO3-2 WO3-Cr
Purity Min.(%) 99.98 99.95 99.90 -
Impurities
Max.(%)
AI 0.0005 0.001 0.001 0.001
As 0.001 0.001 0.002 0.002
Bi 0.0001 0.0001 0.0005 0.0001
Ca 0.001 0.001 0.003 -
Co 0.001 0.001 0.002 -
Cr 0.001 0.001 0.001 0.32-0.40
Cu 0.0003 0.0005 0.001 0.001
Fe 0.001 0.001 0.003 0.003
K 0.001 0.0015 0.002 0.002
Mg 0.0005 0.001 0.002 -
Mn 0.0005 0.001 0.001 0.001
Mo 0.002 0.005 0.02 -
Na 0.001 0.0015 0.003 0.002
Ni 0.0005 0.0007 0.001 0.001
P 0.0005 0.001 0.003 0.003
Pb 0.0001 0.0001 0.0005 0.0003
S 0.0005 0.001 0.001 0.0001
Sb 0.0005 0.001 0.002 0.0002
Si 0.001 0.001 0.003 0.0002
Sn 0.0001 0.0005 0.0005 0.0005
Ti 0.001 0.001 0.002 -
V 0.001 0.001 0.002 -

 

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氧化钨历史

钨有着悠久的历史,可以追溯到18世纪期间发现的。彼得是最早承认一个新元素的天然矿物钨,最初被称为钨,解释其元素符号为“W”的选择。瑞典化学家卡尔矿物白钨矿的发现与他的研究,以及作出了贡献。

1841年,名为罗伯特化学家作了准备三氧化钨和钨酸钠的第一个程序。他为他的工作被授予专利后不久,被认为是系统的钨化学的创始人。

三氧化钨,可以准备几种不同的方式。粉CaWO4,或白钨矿,允许与盐酸反应,生成钨酸,WO3和水在高温下分解。

CaWO4+2HCl→氯化钙+H2WO4
H2WO4+热→H2O+WO3

煅烧仲钨酸铵(APT),氧化条件下合成WO3的另一种常见的方式是:(NH4)10[H2W12O42]•4H2O→12三氧化钨+10NH3+11H2O

三氧化钨的晶体结构是随温度变化。这是四方在温度高于740°C间,正交从330至740℃,单斜,从17到330°C和三斜晶系,从-50到17°C。WO3的结构最常见的是单斜晶系。

如上所述,可以合成三氧化钨的APT煅烧。根据反应条件,如速度和温度的不同,三氧化钨的化学性质有所不同。例如,在低温下产生的三氧化钨是活性高,容易溶解于水。在较高温度下,它有不溶于水的特点。如果煅烧反应,而不是减少氧化条件下进行的,是完全不同的产品,称为蓝色氧化钨(WO3的-X)。这种化合物是包括三氧化钨酸铵和WO2不同成分的混合物。

氧化钨用途

三氧化钨被用于日常生活中的多种用途。它经常被用于工业X射线屏幕荧光粉及防火面料制造钨酸盐。由于其丰富的黄色元素,氧化钨也被用来作为陶瓷和油漆中的颜料。

近年来,三氧化钨已受聘于生产的电致变色窗,智能窗。这些窗户是电动开关的玻璃,透光性能与外加电压的变化。这允许用户色调他们的窗口,通过热或光量的变化。另一用途是使用在高密度惰性金属炸药,使用这些设备的比较显著是在2008-2009年以色列和加沙地带的冲突。

 

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氧化钨工艺过程

氧化钨是一般的工艺过程是将仲钨酸铵在500℃左右的空气中焙烧成三氧化钨,或在450℃左右的氢气中轻微还原成蓝色氧化钨。

制作白炽灯灯丝的钨丝需要在三氧化钨或蓝色氧化钨中掺入少量的氧化钾、氧化硅和氧化铝,三者用量总和不超过1%,这就是巴兹在1922年发明的钨丝掺杂工艺。经过掺杂处理的钨的氧化物用氢气还原成金属钨粉。

还原过程一般分两步进行:第一步在630℃左右还原成二氧化钨(棕色氧化钨),第二步在820℃左右还原成金属钨粉。两步还原的目的是使掺入的钾充分发挥作用和控制粉末粒度。这样取得的掺杂钨粉再在一种特制的模子中压制成细长的方条。把方条在氢气中通电,用自电阻加热(温度达3000℃左右)的方法进行烧结,烧结后钨条的密度可达到理论值的85%以上。

这种钨条便可以用旋锻方法加工成直径为3mm左右的钨杆,然后进一步用模子拉拔的方法加工成各种不同粗细的钨丝。例如220V、15W的白炽灯用的钨丝直径约为15µm,而10000W的溴钨灯用的钨丝直径约为1.25mm。更细的钨丝如220V、10W的白炽灯钨丝直径约为12µm,则要采用电解腐蚀的方法来制作。

 

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