世界上每年消費(fèi)大約50000t鎢，首要用作硬質(zhì)合金、鋼和其它合金增加劑，其它使用包含燈絲、電氣和電子觸摸、線材、棒材和電爐部件。
作為硬質(zhì)合金增加劑的碳化鎢、用于合金化的元素鎢和白熾燈的鎢絲，都選用粉末冶金制作。出產(chǎn)鎢的礦石大部分是錳鐵鎢礦(WO4)和白鎢(CaWO4),礦石可用多種辦法加工，但大多數(shù)工藝終究得到的鎢是以銨仲鎢酸鹽(APT)的方式呈現(xiàn)，這種化合物復(fù)原成氧化鎢，再用氫將氧化鎢復(fù)原制作鎢粉末。鎢粉末可被限制和燒結(jié)供各種使用，或進(jìn)一步反響制成碳化鎢之類產(chǎn)品。
鎢的最重要使用之一是白熾燈燈絲。早已開宣布的摻鋁-鉀-硅 的鎢現(xiàn)在用于一切白熾燈燈絲。開發(fā)的關(guān)鍵是粉末加工，將鉀混入鎢。經(jīng)過氧化鎢粉末與含鋁-鉀-硅元素的水溶液混合摻雜，氧化粉末復(fù)原成鎢，摻雜的粉末壓成型并燒結(jié)成錠，制錠的溫度要求在1900～2400℃。燒結(jié)過程中，鋁和硅脫出，鉀(比其他二種元素?cái)U(kuò)散慢)保留在錠的孔隙中。這種錠可機(jī)加工至所需尺度，如終究產(chǎn)品是線材，錠需在高溫下進(jìn)行壓延或鍛制，隨后拉絲并發(fā)生最佳顯微結(jié)構(gòu)。
鎢絲不只用于燈絲。因?yàn)楦呷刍瘻囟�，鎢可被加熱而成為電子的熱離子發(fā)射體，不失掉機(jī)械完整性，因而，鎢絲常用作掃描電鏡和透射電鏡的電子源，用作X射線管的燈絲。大尺度的鎢絲也常用作真空爐的加熱元件。值得注意的是，在上述這些使用中，鎢均是被置于受操控的環(huán)境中，以避免其氧化。
用于制作上述產(chǎn)品的燒結(jié)工藝包含鎢粉的限制和燒結(jié)，不增加其他粉末，經(jīng)幾步熱機(jī)械加工后可使其徹底細(xì)密。但一些使用要求活性燒結(jié)，粉末中需增加一種元素，以進(jìn)步燒結(jié)速率和下降燒結(jié)溫度。例如，在高密度鎢合金材料中，鎢粉末液相燒結(jié)，(一般含有鎳-鐵粉末)制取復(fù)合材料，其間鎢約占95％（體積比）。燒結(jié)過程中，鎢鐵粉末熔化，盡管液態(tài)鎳-鐵在固態(tài)鎢中的溶解度小，但固態(tài)鎢簡(jiǎn)單在液態(tài)鎳-鐵中溶解。液體浸濕鎢顆粒并溶解部分粉末，顆粒改動(dòng)形狀，液體流入孔隙，孔隙消除。跟著加工的繼續(xù)進(jìn)行，顆粒聚結(jié)和成長(zhǎng)，發(fā)生終究產(chǎn)品，它簡(jiǎn)直100％細(xì)密并有最佳顯微結(jié)構(gòu)。用這種辦法制作的首要產(chǎn)品之一是軍用坦克車的動(dòng)能，這種使用利用了鎢的高密度。據(jù)知，液態(tài)燒結(jié)材料比用普通粉末加工的純鎢具有更好的沖擊功能。
粉末冶金是制取體狀鎢產(chǎn)品最通用的辦法，與粉末冶金徹底不同的一種辦法是化學(xué)氣相淀積(CVD),即在襯底上發(fā)生鎢涂層。是CVD工藝用的最普通的鎢源。這一工藝最重要的使用在電子工業(yè)，用于集成電路。 [1] [2] 下一頁 |
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