2) 極低的蒸氣壓(這對(duì)難熔和真空職業(yè)的運(yùn)用尤其首要。) 3) 高溫物理強(qiáng)度大(用于高溫環(huán)境中的構(gòu)造件)?
4) 抗蠕變(高溫負(fù)載構(gòu)造件。尺度安穩(wěn)性高。如:大型航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的鑄造模具。) 5) 高的彈性模量?
6) 極低的熱脹系數(shù)(關(guān)于金屬-陶瓷構(gòu)造,金屬-半導(dǎo)體構(gòu)造,金屬-石墨構(gòu)造的運(yùn)用十分 首要。如在 LED 范疇,被視為大功率 LED 的未來的 V-LED 將會(huì)運(yùn)用鉬或許鉬銅資料 作為基底資料) 7) 優(yōu)秀的導(dǎo)電率(金屬特性) 8) 優(yōu)秀的導(dǎo)熱性(金屬特性) 9) 選擇性的抗腐蝕才能?
?
(一)鎢的性質(zhì)?
鎢的熔點(diǎn)為3410℃,沸點(diǎn)約為5900℃,熱導(dǎo)率在10~100℃時(shí)為174瓦/米·K,在高溫下蒸騰速度慢、熱膨脹系數(shù)很小,膨脹系數(shù)在0~100℃時(shí),為4.5×10-6·K-1。?
鎢的比電阻約比銅大3倍。電阻率在20℃為10-8歐姆·米。?
鎢的硬度大、密度高(密度為19.25克/公分3),高溫強(qiáng)度好,電子發(fā)射功能亦佳。?
? ? 鎢的機(jī)械功能首要決定于它的壓力加工狀況與熱處理進(jìn)程。在冷狀況下鎢不能進(jìn)行壓力加工。鍛壓、軋壓、拉絲均需在熱狀況下進(jìn)行。?
? ? 常溫下鎢在空氣中安穩(wěn),在400-500℃鎢開始顯著氧化,構(gòu)成藍(lán)黑色的細(xì)密的W03外表保護(hù)膜。?
? ? 常溫下鎢不易被酸、堿和王水浸蝕,但溶解于氫氟酸和王水的混合液內(nèi)。 ? ? (二)鎢的首要用處?
? ? 鎢及其合金廣泛運(yùn)用于電子、電光源工業(yè)。用于制作各種照明用燈泡,電子管燈絲運(yùn)用的是具有抗下垂功能的摻雜鎢絲。?
? ? 摻雜鎢絲中添加錸。由含錸量低的鎢錸合金絲與含錸量高的鎢錸合金絲制作的熱電偶,其測(cè)溫規(guī)模極寬(0~2500℃),溫度與熱電動(dòng)勢(shì)之間的線性關(guān)系好,測(cè)溫反響速度快(3秒),報(bào)價(jià)相對(duì)廉價(jià),是在氫氛圍中進(jìn)行丈量的較抱負(fù)的熱電偶。
鎢絲不只觸發(fā)了一場(chǎng)照明工業(yè)的革新,一起還因?yàn)樗母呷埸c(diǎn),在不損失其機(jī)械完整性的前提下,變成電子的一種熱離子發(fā)射體,比方作掃描電(子顯微)鏡和透射電(子顯微)鏡的電子源。還用于作X射線管的燈絲。在X射線管中,鎢絲發(fā)生的電子被加速,使之磕碰鎢和鎢錸合金陽(yáng)極,再?gòu)年?yáng)極上發(fā)射出X射線。為發(fā)生X射線請(qǐng)求鎢絲發(fā)生的電子束的能量十分之高,因而被電子束磕碰的外表上的斑駁十分之熱,故在大多數(shù)X射線管中運(yùn)用的是滾動(dòng)陽(yáng)極。 ? ? 此外大尺度的鎢絲還用作真空爐的加熱元件。?
? ? 鎢的密度為19.25克/公分3 ,約為鐵(7.87克/公分3 )的2.5倍,是周期系最重的金屬元素之一。依據(jù)鎢的這一特性制作的高密度的鎢合金(即高比重鎢合金)已變成鎢的一個(gè)首要運(yùn)用范疇。選用液相燒結(jié)技術(shù),在鎢粉中一起加入鎳、鐵、銅及少數(shù)別的元素,即可制成高密度鎢合金。依據(jù)組分的不一樣,高密度鎢合金可分為鎢—鎳—鐵和鎢—鎳—銅兩個(gè)合金系。經(jīng)過液相燒結(jié),其密度可達(dá)17~18.6克/公分3 。所謂液相燒結(jié)是指混合粉末壓坯在燒結(jié)溫度下有必定量液相存在的燒結(jié)進(jìn)程。其優(yōu)點(diǎn)在于液相潮濕固相顆粒并溶解少數(shù)固體物質(zhì),大大加馬上細(xì)密化和晶粒長(zhǎng)大的進(jìn)程,并到達(dá)極高的相對(duì)密度。比方對(duì)通常在液相燒結(jié)時(shí)運(yùn)用的鎳鐵粉而言,當(dāng)燒結(jié)進(jìn)行時(shí),鎳鐵粉熔化。雖然在固相鎢(占95%的體分?jǐn)?shù))中液態(tài)鎳鐵的溶解度極小,但固態(tài)鎢卻易于溶解在液態(tài)鎳鐵中。一旦液體鎳鐵潮濕鎢粒并溶解一部分鎢粉,鎢顆粒則改動(dòng)形狀,其內(nèi)部孔隙當(dāng)液流進(jìn)入時(shí)當(dāng)即不見。進(jìn)程繼續(xù)下去,則鎢顆粒不斷粗化和成長(zhǎng),到最后發(fā)生挨近100%細(xì)密且具有最好顯微安排的終究產(chǎn)品。?
? ? 用液相燒結(jié)制成高密度鎢合金除密度高外還有比純鎢更好的沖擊功能,其首要用處是制作高穿透力的軍用穿甲彈。?
? ? 碳化鎢在1000℃以上的高溫仍能堅(jiān)持杰出的硬度,是切削、研磨的抱負(fù)工具。1923年德國(guó)的施羅特爾(Schroter)恰是利用WC的這一特性才創(chuàng)造WC-Co硬質(zhì)合金的。因?yàn)閃C-Co硬質(zhì)合金作為切削刀具及拉伸、沖壓模具帶來了無窮的商機(jī),很快在1926~1927?
年便完成了工業(yè)化出產(chǎn)。簡(jiǎn)略地說,先將鎢粉(或W03)與碳黑的混合物在氫氣或真空中于必定溫度下碳化,即制成碳化鎢(WC),再將WC與金屬粘結(jié)劑鈷按必定份額配料,經(jīng)過制粉、成型、燒結(jié)等技術(shù),制成刀具、模具、軋輥、沖擊鑿巖鉆頭等硬質(zhì)合金制品。?
? ? 現(xiàn)在運(yùn)用的碳化鎢基硬質(zhì)合金大體上可分為碳化鎢—鈷、碳化鎢—碳化鈦—鈷、碳化鎢—碳化鈦—碳化鉭(鈮)—鈷及鋼結(jié)硬質(zhì)合金等四類,在當(dāng)時(shí)全球每年約5萬噸鎢的消費(fèi)量中,碳化鎢基硬質(zhì)合金約占63%。據(jù)近來的消息,全球硬質(zhì)合金的總產(chǎn)量約33000噸/年,耗費(fèi)鎢總供應(yīng)量的50%~55%。?
? ? 鎢是高速工具鋼、合金構(gòu)造鋼、彈簧鋼、耐熱鋼和不銹鋼的首要合金元素,用于出產(chǎn)特種鋼的鎢的用量很大。鎢能夠經(jīng)過固溶強(qiáng)化、沉積強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化等辦法完成合金化,借以進(jìn)步鎢材的高溫強(qiáng)度、塑性。經(jīng)過合金化,鎢已構(gòu)成多種對(duì)今世人類文明有嚴(yán)重影響的有色金屬合金。?
? ? 鎢中加入錸(3%~26%)能顯著進(jìn)步延展性(塑性)及再結(jié)晶溫度。某些鎢錸合金經(jīng)恰當(dāng)高溫退火處理后,延伸率可到達(dá)5%,遠(yuǎn)較純鎢或摻雜鎢的1%~3%為高。?
鎢中加入0.4%~4.2%氧化釷(ThO2)構(gòu)成的鎢釷合金,具有很高的熱電子發(fā)射才能,可用作電子管熱陰極、氬弧焊電極等,但ThO2的放射性長(zhǎng)時(shí)間未得到解決。?
中國(guó)研制的鈰鎢(W-CeO2)合金及用La2O3和Y203作彌散劑制成的鑭鎢、釔鎢合金(氧化物含量通常在2.2%以下)代替W-Th02合金,均已大量用作氬弧焊、等離子焊接與切開及非自耗電弧爐等多種高溫電極。?
? ? 鎢銅、鎢銀合金是一種構(gòu)成元素間并無反響因而不構(gòu)成新相的粉冶復(fù)合資料。鎢銀、鎢銅合金實(shí)際上不是合金,故被視為假合金。鎢銀合金便是常提及的滲銀鎢。此類合金含20%~70%銅或銀,兼有銅、銀的優(yōu)良導(dǎo)電導(dǎo)熱功能與鎢的高熔點(diǎn)、耐燒蝕等功能,首要用作火箭噴嘴、電觸點(diǎn)及半導(dǎo)體支承件。國(guó)外一種北極星A-3導(dǎo)彈的噴嘴即是用滲有10%~15%銀的鎢管制作的,重量達(dá)數(shù)百千克的阿波羅宇宙飛船用的火箭噴嘴也是鎢制作的。?
? ? 鎢鉬合金具有比純鎢更高的電阻率、更優(yōu)良的耐性,已用作電子管熱絲、玻璃密封引出線。鎢作為合金元素,在有色金屬合金中要提及的還有超合金。上個(gè)世紀(jì)40年代為適應(yīng)航空用渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)高溫資料的需求,在隆隆的炮火中誕生了超合金。超合金由鎳基、鈷基、鐵基三類特種構(gòu)造合金構(gòu)成。它們?cè)诟邷?500~1050 ℃)下工作時(shí)仍能堅(jiān)持極高的強(qiáng)度、抗蠕變功能、抗氧化功能及耐蝕性。此外,它們?cè)陂L(zhǎng)達(dá)數(shù)年的運(yùn)用期限內(nèi),可確保不會(huì)開裂,也即是具有耐高周期疲憊和低周期疲憊的特性。這類功能對(duì)人命關(guān)天的航空航天工業(yè)萬分首要。固液分離設(shè)備