DAMPE

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Published on Friday, 19 May 2017 09:03
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探索暗物质是全中国，乃至全世界的梦想。世界各国的物理学家们都在不断努力着，我国也充分认识到了这一前沿领域研究的重要性。暗物质粒子探测（dark matter particle explorer, DAMPE）是中科院空间科学战略先导专项的五颗卫星任务之一。2015年12月17日，中国首颗暗物质粒子探测卫星DAMPE发射。发射DAMPE暗物质粒子探测卫星，主要是进行暗物质间接探测实验，寻找暗物质粒子，研究暗物质特性与空间分布规律，探寻宇宙射线起源并观测高能伽马射线。这颗卫星既能探测正负电子，又能够观测高能伽马光子，而且具有较好的能量分辨率，用于捕捉到暗物质的踪迹。

                                 DAMP

DAMPE是一个空间望远镜，它可以探测高能伽马射线、电子和宇宙射线。它由一个塑料闪烁探测器（PSD）、硅微条（STK）、钨板、电磁量能器（BGO）和中子探测器组成。DAMPE围绕地球旋转，四层科学探测器将面朝太空，全面接受来自宇宙四面八方的高能电子和伽马射线。这相当于科学家在宇宙中放置了一台“除去大气层面纱”的“超高清望远镜”。所有收集到的科学数据将完整保存，并实时传回地面。一旦用这些原始数据勾勒出的“伽马射线能谱”反映出谱线极段等特征信号，科学家就获得了暗物质粒子存在的强有力证据。

PSD用作反符合，由两层塑料闪烁体条组成；STK由6个径迹双层，每个由正交摆放的两个单面硅条组成；有三层钨板厚度分别为1cm、2mm、2mm，，插在硅微条的第2、3、4层前面，用作光子转换；BGO有14层，每层22根，相邻两层正交排列，用来测量射线的能量；中子探测器加在量能器的底部。BGO量能器和STK总共大约33个辐射长度，是空间里最深的量能器。

在DAMPE中极大地运用到钨板及钨合金中子探测器等，正是利用了钨吸收射线能力强的特点以及它良好的综合性能，对于宇宙四面八方的高能电子和伽马射线，钨合金探测器可随时追踪它的位置、数量及其转变等，准确收集相关数据，实时传回地面。高比重钨合金在DAMPE的应用，为我国航天航空的发展做出了巨大的贡献。
 

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钨合金防辐射包装

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Published on Friday, 19 May 2017 09:00
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防辐射包装是防止外界各种射线透过包装容器，从而破坏内装物质量的包装。如将感光胶卷盛装在能够防止光线照射的容器中。

钨合金防辐射包装

辐射种类一般分为四种：1.电磁辐射；2.核辐射；3.光源辐射；4.微波辐射

固体电子器件对核辐射效应极其敏感，核辐射将使半导体中的原子电离或移位，影响该器件的工作特性。对光敏感的感光材料制品如照相胶卷、电影胶片、X光胶片、印相纸和其他光敏产品，在受到强光源辐射后将会损坏和失去使用价值。而微波辐射在导航、跟踪、通信、食物烘烤、医疗等领域得到广泛的应用，微波发生器和雷达会对周围附近和较远的物品产生不同程度的影响。电子设备的屏蔽可以防止外来电磁波的干扰，以确保设备正常工作；又可以阻止本电子设备工作时发射的电磁波去十扰别的电子设备工作和影响操作人员的健康。所以有必要对一些物品实施防辐射包装。

防辐射包装的关键是选择合适的包装材料，电磁敏感产品在生产、储存、运输、销售的过程中都要进行保护，这就需要防辐射电磁屏蔽包装，常用的防高能辐射的钨合金材料，能够防电磁辐射、光辐射、X射线辐射、防γ射线辐射、防中子辐射等；也有采用轻而小的钨合金纤维材料及添加稀土合金的复合材料来制作屏蔽包装。钨合金屏蔽件材料的辐射屏蔽性与材料的密度密切相关。更高的密度意味着更好的射线吸收能力和射线屏蔽能力，由于钨合金的密度比其他材料高，以钨合金为屏蔽材料的防辐射包装对各种辐射有着更好的屏蔽性，并且可减小防辐射包装的体积。对电子产品而言，单纯采用高性能屏蔽包装材料不一定能完全可靠有效地消除电磁辐射对产品性能的影响，还需要在电子产品的电路结构设计时综合考虑到电磁保护和屏蔽问题，因为传统的外包装屏蔽材料不能完全阻隔电磁波，所以现在人们普遍运用到防电磁辐射包装方法，即除了常用的防辐射包装材料除金属屏蔽材料外，还有导电性复合塑料屏蔽材料。将特制的钨合金细纤维的粒料加入到热塑性塑料中进行注塑，可以形成各种屏蔽性包装材料和容器，如模压导电复合塑料、填料导电复合薄膜、表面导电处理材料等。
 

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硬质合金挤压成形剂体系

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Published on Thursday, 18 May 2017 16:51
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硬质合金挤压成形与模压成形或等静压成形相比,其最大的特点是喂料中成形剂体积分数含量高，可以达到40%一60%,成形剂作为挤压成形中粉末的临时载体,主要起增强喂料流动、维持挤出棒坯形状的作用,是挤压成形技术的核心。在硬质合金挤压成形应用之初,单纯采用蜡作为成形剂随着研究的深入,成形剂不断向多元化发展。目前,根据成形剂组元的性质,常用的成形剂体系通常可分为热塑性体系、热固性体系、水溶性体系、凝胶体系等。（下图为常见的挤压设备）
 
挤压机图片
 
1.热塑性体系
热塑性体系成形剂以热塑性有机物作为成形剂主体,根据成形剂中主体组元的不同,其又可细分为蜡基系、油基系、塑基系等。目前蜡基系成形剂的研究较为成熟,已成为最有竞争力的成形剂体系。
 
2.热固性体系
热固性体系成形剂以热固性高分子作为成形剂主体组元,利用挤出后高分子的固化来维持挤出棒坯形状热固性体系成形剂的优点是挤出棒坯强度高,在脱脂过程中能够提高棒坯的保形性,可以以较快的加热速率进行热脱脂
 
3.水溶性体系成形剂
水溶性体系成形剂的主体是以水溶性的高分子,其主要优点是成形剂可用水进行脱除,从而避免了有机溶剂的使用。如聚乙二醇、聚丙烯酸
、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸甲酷等。
 
4.凝胶体系成形剂
凝胶体系成形剂一般以改性纤维素、改性淀粉、海藻酸盐和琼脂等作为成形
剂主体组元
 
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硬质合金挤压成形与注射成形的工艺异同

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Published on Thursday, 18 May 2017 16:53
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硬质合金粉末挤压成形( Powder Ex-trusion Molding, PEM) 和硬质合金注射成形( Powder Injection Molding, PIM) 是传统塑料成形工艺与粉末冶金技术相结合的产物。用挤压成形技术可生产等断面而长度不受限制的异形件, 用粉末注射成形技术可生产几何形状复杂的制品。这两种方法之间有许多相同点和不同处。
 
1.工艺流程的异同
硬质合金的PEM与PIM的基本工艺过程如下:粉末体+ 成形剂→混炼→挤压或注射成形→脱除成形剂→烧结。这两种过程均为混炼一成形脱脂一烧结工艺过程。
 
2.脱脂工艺的异同
硬质合金注射成型与挤压成形中, 由于加入了大量的添加剂,需要将增塑剂及粘接剂等进行脱除。脱除的方法根据所采用的添加剂不同, 主要采用热脱除法、溶剂萃取法、溶解法、热分解法、催化脱除法等, 有的脱除工艺还采用了混合脱除技术。这两者的脱脂工艺没有本质不同，只是在具体工艺上有所区别。由于金属注射成型所采用的粉末粒度较小, 因此粘接剂与金属粉体的接触面积更大, 粘接剂的脱除也较金属注射成型的脱除工艺困难。（下图为常见的脱脂工艺）
 
脱脂工艺图片
 
3.烧结工艺的异同
由于硬质合金挤压成形与注射成形所用的成型剂基本相同，这也导致这两者在烧结工艺控制上比较一致，即碳含量控制工艺较为一致。另外硬质合金具体的烧结工艺受牌号和其它因素影响更大，所以这两者的烧结工艺基本一致。
 
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硬质合金压坯形位公差超差

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Published on Thursday, 18 May 2017 16:50
Written by ruibin
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硬质合金制品由于自身特点，在烧结后的加工余量不能太大，所以就必须要求在烧结前的压坯尺寸得到较好的控制。对硬质合金压坯尺寸的控制除了基本尺寸的控制之外，更须对形位公差进行较好的控制。形位公差包括形状公差和位置公差。不同的产品要求的形位公差项目不同，如对表面要求较高的制品，对平面度的要求较高；如硬质合金棒材对直线度、同轴度的要求较高。形位公差超差也是硬质合金生产中一个很严重的缺陷类型，直接影响制品的实际使用状态，所以必须对形位公差超差进行改善。
 
1. 直线度
产生直线度超差的原因及改善措施有: 
1.1 模具的直线度超差。可以通过模具的休整和适当的机加予以改善。
1.2 压坯密度分布不均匀。如顶后压工艺造成的柱体锥度，虽然可以通过工艺控制能得到一定的缓解，但超差依然会存在，这是模压工艺自身的特点造成的。如果工艺控制不能解决，可以通过后续的机加工予以改善。
1.3 压坯的壁厚不均匀等造成的直线度超差。与前两者类似，可通过工艺和后续机加予以改善。
 
2. 平行度
产生平行度超差的原因有: 模具的平行度超差，装粉不均匀等。
 
3.同轴度
产生同轴度超差的原因有: 模具的精度超差压制工装及设备精度低模具安装不符合要求装粉不均匀等。
 
不同装粉方向图片
 
在粉末流速适当模具精度符合设计要求压制工装及设备精度满足安装要求的情况下，形位公差主要与压坯的密度分布有关，在压制方式确定的情况下，压坯密度的分布直接与充粉效果有关。图（a）、图（b）所示为同一零件的2种装粉方向。图(a)以对角方式装粉，压坯壁厚差为0.05-0.10mm;图(b)以对边方式装粉，压坯壁厚差＜0.04mm。
 
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