准定向三氧化钨纳米带NOx气敏传感器

三氧化钨纳米带三氧化钨纳米带是一种一维钨氧化物纳米结构材料,具有高的比表面积以及其垂直轴向尺寸等,因而在气敏传感器领域表现出更高的气体灵敏度、更好的选择性和更低的工作温度,从而展现出在高性能NOx气敏传感器中应用的光明前景。三氧化钨(WO3)是n型半导体过渡金属氧化物,因其特殊性能在电致变色、光致变色、气敏传感器、光催化剂等领域受到广泛应用;作为一种性能优越、价格低廉的气敏材料,它对NOx、SO2、NH3、CO等气体均具有良好的敏感性,因而被认为是最具有发展前景的气敏材料之一。
 
准定向三氧化钨纳米带NOx气敏传感器的制备步骤如下:
1.配制六氯化钨溶液,并调节摩尔浓度为0.003~0.012M;
2.通过水热法合成准定向的三氧化钨纳米线,并经离心分离、去离子水和无水乙醇反复洗涤、干燥;
3.将制得的三氧化钨纳米线与无水乙醇、松油醇超声混合,制备敏感材料浆料;
4.采用旋涂法、印刷法或者提拉法将敏感料浆涂覆在覆有叉指钼电极的氧化铝基片上,室温下放置半个小时,再在程序烧结炉中控制一定升温速率升到400〜600°C进行热处理1~2小时,制得准定向三氧化钨纳米带NOx气敏传感器。
 
这种准定向三氧化钨纳米带NOx气敏传感器大大提升了对NOx的敏感性能,对于低浓度氮氧化物气体检测具有高灵敏度、高选择性、低工作温度、低功耗的有益效果。
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钨电极惰性气体保护电弧焊

钨电极惰性气体保护电弧焊又称为钨极惰性气体保护电弧焊(GTAW),它主要用于铸件补焊、成型模构件和修补、铜合金管道系统构建以及规范焊件焊接,能让焊工精确控制焊缝和最大限度提高熔敷质量。GTAW的首选电源类型为直流负极(dcen),也可以使用高频交流电(achf),而保护气体通常选择高纯度的氦气,钨电极通常选择端部为尖锥型的钨极。钨电极伸出焊枪嘴的长度应为1/4”至3/8”(6.4至9.5mm)。弧长应该保持在1/6”至3/16”(1.6至4.8mm)之间。

GTAW预热建议:
1.含碳量少于0.29%的低碳钢不需要预热;
2.含碳量在0.3%~0.59%的中碳钢根据含碳量的不同,预热温度在149℃~315℃之间;
3.低合金钢不需要预热;
4.灰铸铁预热温度在204℃~315℃之间,缓慢冷却;
5.球墨铸铁和可锻铸铁预热温度在149℃~204℃之间,焊接后需要进行退火处理;
6.铜镍合金和硅青铜不需要预热,其最高层温度为93℃;
7.铝青铜中含铝量不高于10%不需要预热,最高层温度为149℃;
8.锰青铜保护气体电弧焊的预热温度为149℃,而焊条电弧焊的预热温度为260℃;
9.铜的预热温度为538℃。

焊接电流选择建议:

GTAW

焊丝线径

焊接电流(dcen)

焊接电流(achf)

1/16”

70-120

70-150

3/32”

120-160

140-230

1/8”

170-230

225-320

5/32”

220-280

175-300

3/16”

280-330

200-320

焊件为铁合金或镍合金,选择较小值;
焊件为青铜合金,选择范围内中间值;
焊件为铜,选择范围内较大值;

钨电极氩弧焊

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多孔硅基底WO3纳米薄膜气敏传感器

三氧化钨(WO3)气敏材料由于对NOx、NH3等气体灵敏度高、响应时间和恢复时间短、易于测量与控制、价格低廉等优点而被认为是最具应用前景和发展前途的气敏材料之一。然而,纯WO3气敏传感器存在着工作温度高(250°C左右)的缺点,增加了传感系统集成化、微小型化的复杂性和不稳定性,为此降低WO3气敏传感器的工作温度成为了研究重点。

纳米多孔硅图片三氧化钨图片
 
为此,多孔硅引起了研究员的关注,其表面通过腐蚀形成的具有大比表面积的多孔性疏松结构,具有很高的化学活性,对氨气具有敏感特性,是一种很有潜力的新型室温气敏材料。但是,多孔硅存在灵敏度略低、反应速度慢、恢复时间长等缺点。为此,有研究指出一种多孔硅基底WO3纳米薄膜气敏传感器,是一种具有较高灵敏度的新型室温气敏传感器,综合了多孔硅和WO3的优势,两者相辅相成,具有工作温度低(室温)、灵敏度高的特点。
 
多孔硅基底WO3纳米薄膜气敏传感器的制备步骤如下:
1. 采用双槽电化学腐蚀法在单面抛光的ρ+单晶硅片表面制备多孔硅层基底;
2. 将多孔硅层基底置于超高真空对靶磁控溅射设备的真空室,以纯钨为靶材进行磁控溅射,制备多孔硅基底WO3纳米薄膜;
3. 将制得的多孔硅基底WO3纳米薄膜置于400~600℃高温加热炉内进行退火处理;
4. 再进行镀电极,制得多孔硅基底WO3纳米薄膜气敏传感器。
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生态材料-多元复合稀土钨电极

钨电极

多元复合稀土钨电极是一种生态材料,可实现低排放,无污染,可完全替代对环境污染严重的钍钨电极应用于氩弧焊、等离子体焊接、喷涂、切割技术和冶金工业中的关键热源材料。目前,全世界每年使用钨电极的总消耗量高达上千吨,且市场需求随着经济的稳定发展消费量仍在持续上涨,其中钍钨电极占70%以上。钍是天然放射性元素,其半衰期长达1.39x1010年,因此钍钨电极在使用过程中会对人体健康和环境污染产生十分严重的危害。随着各国对环境问题的日益重视,将大大限制钍钨电极的生产和使用。

多元复合稀土钨电极具有低的逸出功、高熔点、良好的高温力学性能和稳定的化学性能,且原材料丰富,加工成材率高,因此逐渐成为替代钍钨电极的新材料。多元复合稀土钨电极中稀土氧化物可以细化钨晶粒,从而提高电极的性能。通过复合电极的焊接性能测试发现,其引弧性能和电极抗烧损性能都优于同规格的钍钨电极,而电弧静特性曲线低于Th-W电极,说明该电极的表面逸出功较低,电子容易从表面逸出,焊接性能较好。多元复合稀土钨电极在1300℃时的有效逸出功为2.76eV比Th-W电极的有效逸出功3.08eV低0.32eV,固其热电子发射能力低于钍钨电极。电子逸出功对引弧性能有一定的影响,在起弧过程中和刚刚起弧时,电极表面还没有被加热到足够高的温度,还不能作为热阴极而工作,此时,如果电极表面逸出功低,则电极产生热电子所需的温度也较低,电极也就越容易产生热电子发射。在一定电压下,焊接回路的电流增加到产生电弧放电的电流所需的时间就越少,即起弧较为容易。

通过以上指标可见,多元复合钨电极是一种生态材料,相较于钍钨电极,具有较好的焊接性能,可以代替其成为新的焊接材料。

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军用钨铜喷管

军用钨铜喷管是通过改变管段内壁的几何形状以加速气流的一种装置,其具有高硬度、高强度、高温不软化、热膨胀系数小、导电导热性能优良以及断弧性能好等众多优点,在军用耐高温以及军用螺旋加速管道中有着广泛运用。军用钨铜喷管类型有许多,根据飞行器性能以及发动机工作特点,有固定的或可调的收敛喷管、收敛-扩散喷管,引射喷管和可调喷管等。
收敛喷管:横截面积沿流向逐渐缩小的喷管,在大马赫数飞行时,会因不完全膨胀造成很大的推力损失;
收敛-扩散喷管:又称拉瓦尔喷管,是一种横截面积沿流向先收敛后扩散的喷管,多用于超音速歼击机上时,临界面积与出口面积均需随飞行状态而调节;
引射喷管:由可调收敛形主喷管和固定的或可调的引射套管组成,引射喷管重量小,结构简单。能在很宽的飞行范围内维持良好的性能,已广泛用于许多高性能的飞机上;
可调喷管:主要用于高速飞行的军用飞机的加力涡轮喷气发动机或加力涡轮风扇发动机。喷管面积比易调节,可随飞行条件变化,而经常处于完全膨胀状态。结构型式有平衡杆式、折叠式、折叠花瓣式、套筒锥式等。

军用钨铜喷管作为使气流膨胀加速而以高速向外喷射而产生反作用推力的部件,应用十分广泛。高速歼击机大多采用可调的收敛喷管和可调的收敛-扩散喷管或引射喷管;火箭发动机常用固定式收敛-扩散喷管;垂直或短距起落飞机采用换向喷管。此外,在先进固体火箭发动机(ASRM)的前喷管也采用了钨铜材料。

军用钨铜喷管

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