偏钨酸铵制备空心介孔WO3球

三氧化钨(WO3)的禁带宽度为2.8eV,并且通过掺杂和表面修饰,其禁带宽度还可以进一步降低,使其禁带上的电子在可见光照射下就可以激发而跃迁到导带上,从而具有光催化性能。因而,在制备过程中控制WO3颗粒的大小、形貌是研究工作者关注的重点方向,由偏钨酸铵(AMT)为原料制备的空心介孔WO3球是其研究成果之一。因为由量子效应引起的导带电子与价带空穴的能级移动,使得WO3的还原性和氧化性增大;三氧化钨的粒径变小,光生电子与空穴对将很快达到三氧化钨表面并且发生反应,有效减小光生电子与空穴的复合几率;粒径变小的同时,比表面积增大,增加了吸附点,有效促进了光催化反应。
空心介孔WO3球TEM照片
采用偏钨酸铵为原料制备空心介孔WO3球的原理:空心的AMT球在热处理过程中由于位向不一致,各亚晶沿着晶向择优生长,亚晶形成狭长颗粒,从而在空心球表面形成了介孔。其步骤如下:
1. 选取WO3含量为85.0~89.0wt%(无需进一步纯化)的偏钨酸铵20g为原料,溶于去离子水中,制成浓度为20g./L的偏钨酸铵溶液;
2. 采用喷雾干燥器喷雾干燥,首先得到中空偏钨酸铵球;
3. 将中空偏钨酸铵球移入高温管式炉中进行热处理,其升温速率为5°C/min,升温至700°C,保温2小时,得到空心介孔WO3球。
 
研究指明,空心介孔WO3球具有良好的光催化性能,在以甲基蓝溶液为有机污染物试样的实验中发现,15分钟内WO3对甲基蓝的光降解率达到65.9%。
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硬质合金螺纹刀片

硬质合金螺纹刀片除了有内螺纹和外螺纹加工之分外,其还能分为整体型硬质合金螺纹刀片与硬质合金涂层螺纹刀片两种,二者都具有良好的机加工性能,能够很好地保证螺纹的加工精度与质量。硬质合金螺纹刀片一般是装卡在车刀上进行使用的。螺纹车刀分为内螺纹车刀和外螺纹车刀两大类,从机械制造初期使用的需要手工磨的焊接刀头的螺纹车刀、高速钢材料磨成的螺纹车刀、高速钢梳刀片式的螺纹车刀及机夹式螺纹车刀等。机夹式螺纹车刀是目前被广泛使用的机夹式螺纹车刀,机夹式螺纹车刀分为刀杆和刀片两部分,刀杆上装有刀垫,用螺钉压紧,刀片安装在刀垫上,刀片又分为硬质合金未涂层刀片(用来加工有色金属的刀片(铝、铝合金、铜、铜合金等材料),硬质合金涂层刀片(用来加工钢材、铸铁、不锈钢、合金材料等)。 

在选用硬质合金螺纹刀片时应注意以下几点:
1.螺纹加工方式的恰当选择(内、外螺纹的选用);
2.螺旋升角与垫片的选择(与刀片倾角一致以尽可能避免在一个后刀面上过多的磨损而导致刀具寿命的缩短);
3.刀片和刀杆尺寸的选择(根据孔径、加工长度确定,一般原则是在能满足加工要求的前提下,尽量选用较大的刀片的刀杆);
4.螺纹切削走刀数据的选择(进刀量的控制);
5.进刀方式的选择(径向进刀、侧向进刀、侧向改进式、交替式进刀)。

硬质合金螺纹刀片

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铈钨电极与钍钨电极比较

铈钨电极

随着焊接、切割、喷涂等技术的不断提高和发展,对电极材料也提出了新的性能要求,例如更好的活性物质和含量,以降低逸出功来提高电弧性能;更高的化学稳定性以适应在更多种气氛下使用;更好的材料结构使活性物质扩散和蒸发相适应等。

材料性能比较:
与钍钨电极相比,铈钨电极的逸出功和α射线剂量均低于钍钨电极,具有较好的性能优势,且没有辐射性。在相同切割条件下,当喷嘴漏水时,钍钨电极损耗显著增加,而铈钨电极变化不大。这种现象在气体放电灯中,当氧含量增加时也是如此,由此可知铈钨具有较好的抗氧化性能。

电弧性能比较:
经测定发现,钍钨的阴极压降要高于铈钨,2%Tn-W13.0V,2%Ce-W12.0V。阴极斑点与使用寿命相关,在氙频闪灯中对两种电极做对比测验发现,铈钨端面阴极斑点较小损耗最少,使用寿命由于钍钨。在电极发射电流密度方面,铈钨的弧柱光亮带狭长,弧光明亮,发射电流密度比钍钨高。在大直径时,各种电极的最小稳定引弧电流相同,随着直径的减少,铈钨电极引弧性能由于其他电极。铈钨的最低起弧电压是12V,钍钨的起弧电压为30V,相比之下,铈钨起弧简单。

通过以上电极对比发现铈钨电极具有较好的电弧性能。这主要是因为铈钨电极材料的逸出功下降后,阴极位将也低,阴极斑点减少,发射集中。同时,电弧电流增大后,电弧在通过大电流时产生的磁场向心压力加大,于是电弧被压缩,使得铈钨电极的发射电流密度提高。

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硬质合金篆刻刀

硬质合金篆刻刀也被称为钨钢篆刻刀,其硬度和强度是其他材料的篆刻刀无法比拟的,在印章篆刻、雕刻工艺方面有着极其重要的作用。其一般采用金刚石磨盘进行修磨,可以显著提高修磨速度、修磨质量以及保证刀锋的平整。一般磨的方向是与篆刻刀的方向相同,往前或往后进行平磨,如果采用左右的方向进行修磨,则容易使刀锋产生一边厚一边薄的情况,影响使用。

常用的篆刻刀材料包括碳钢刀、白钢刀以及硬质合金刀或称钨钢刀。碳钢刀是一种普通的篆刻刀,其硬度和强度较低,一般适合于初学者使用。而硬质合金刀,硬度更高、耐磨性、耐用性更好、使用寿命也更长,更加适合于有一定基础和熟练的雕刻家使用。总的来说,每一种材料的篆刻刀都有各自的优缺点,钨钢刀硬度高、很锋利,但是其韧性不如白钢刀好。若是掉在水泥地上,刀头直接与水泥地接触会使得刀头出现小块崩口。而白钢刀则落地后不易出现崩口,但是会发生碰钝卷曲,需要进一步修磨。在硬质合金篆刻刀的使用过程中还需注意以下几个方面:

1.篆刻刀一般适合于刻制石章(青田、寿山、昌化、巴林)有机玻璃等印材,不适合于玉、瓷、水晶等过于坚硬的材质;
2.刻制时请勿用榔头等敲击尾部,以防断裂;
3.应避免篆刻刀掉落于水泥、瓷砖等硬质地面而造成刀刃的损伤;
4.刀刃出现损伤时,需及时进行修磨或更换以保证雕刻的质量。

硬质合金篆刻刀

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稀土钨电极制备工艺重点

稀土钨电极

稀土钨电极即掺杂了稀土成分制成的钨电极,有一元稀土钨电极,二元稀土钨电极,三元稀土钨电极等。了解其制备工艺重点有利于制备性能优良的钨电极。

1.稀土掺杂的均匀性
要使得稀土能和原料均匀的掺杂,可以采用固液掺杂法。以APT和稀土硝酸盐为原料,进行固液掺杂,使得稀土硝酸盐进入或者吸附在APT颗粒的表面,有利于稀土在后续分解和还原的过程中进入钨晶格实现均匀掺杂。

2.还原粉末粒径
还原粉末的粒径及分布对后续烧结和加工有一定的影响。掺杂稀土的还原粉末具有较高的还原温度,因此粉末的粒度的控制主要靠提高粉末的装舟量或者增加还原炉 的温度梯度,依靠高温下气态水合钨氧化钨的快速迁移及生长制备大粒径宽分布的金属粉末的粒径。另外,在保证后续烧结和加工工艺的情况下,要尽可能的降低还 原温度,从而更好的稀土相粒子的粒径。

3.烧结曲线
制定合理的烧结曲线能够制得较好质量的烧结坯。在烧结过程中可以使电极坯在低温下长时间保温,使得稀土扩散挥发在电极内达到平衡后再缓慢升温到较高的温度区间。烧结温度过高会导致稀土挥发严重,因此烧结工艺的制定要综合考虑粉末的粒度、烧结温度的最高温等特性。

4.加工制度的确定
掺杂稀土的钨电极具有较高的再结晶温度,因此其加工温度也有所提高。但是稀土对钨晶粒的变形有阻碍的作用,增大了电极回复和再结晶的驱动力,因此随着变形量的增大,其加工温度应有所降低,其温度的降幅应大于钍钨电极、铈钨电极等单元稀土钨电极。

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