抗震钨丝

普通掺杂钨丝制成的灯丝再结晶后在高温状态下使用性能良好,但在常温条件下受震动容易断裂,汽车前灯和尾灯、飞机用灯、火车用灯等场合中大多因为灯丝被震断而使用寿命短。因此,在钨粉中掺入K、Si和Al等元素的基础上,还需再添加微量的其它元素,如Fe,Co,La、Ce、Th来提高掺杂钨丝的抗震性能,这种钨丝被称为抗震钨丝。

抗震钨丝图片

抗震钨丝主要应用于震动环境下的照明系统,比如,各种交通照明灯、军事用途的特种灯泡、航空航天发动机用加热丝等,其中用量最大的是汽车、摩托车、拖拉机、飞机的照明灯。

制取抗震钨丝所用原料有仲钨酸铵(APT)、偏钨酸铵(AMT)以及蓝钨(TBO),一般来说,蓝钨具有化学性高、掺杂效应好、比表面积大、还有速率快等优点,用蓝钨掺杂可以进一步地改善钨丝的抗下垂性能,因此,工业上普遍采用蓝钨进行掺杂制取抗震钨丝。

早期,钨丝主要掺杂元素Si、Al、K,添加这些元素后,耐高温强度大幅增强。后来,人们发现在Si、Al、K的基础上再添加微量的Fe或Co元素能提高抗震钨丝的耐高温、抗下垂性能,这算是真正意义上的抗震钨丝。近些年来,随着科技工业的发展,早期的抗震钨丝已经不能满足日益先进的航天航空,电子科技术要求,人们在原有掺杂钨丝基础上,加入铼、钍或铈等稀土元素,使抗震钨丝具备了更高的抗下垂性、耐震性和绕丝性。

遗憾的是,虽然我国是钨资源主要的开采国家,但是抗震钨丝生产至今仍是只停留在初浅阶段,这是因为抗震钨丝中因杂质元素多(K元素),晶粒滑移阻力大,钨丝发生塑性变形后加工硬化高,加工合格率低,抗震钨丝质量不稳定等因素限制了抗震钨丝在国内的发展,特别是掺钴(Co)抗震钨丝国内几乎没有工厂能够制备,还得靠进口钍钨合金丝或钨铼合金丝增作替代品,随着航天制造工业、电子工业的飞速发展,对抗震钨丝的需求必将有增无减,提升抗震钨丝的生产技术任重而道远。

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