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    钨的应用和特殊产品

    时间:2015-10-15 22:30:18来源:本站人气:871

          1)超纯粉末(UHP)  制造半导体的溅射靶需要超纯(5N与6N)钨粉。特别是掺人a放射源(如铀和钍)是很关键的,其浓度必须控制在十亿分之一以下。自由碱离子(例如钠、钾离子)保持在0.1 X 10-6浓度以下。预选APT通过多次萃取和结晶工序来保证需要的纯度,以上工序必须在清洁的室内条件下完成。

          2)纯钨材料将钨粉先压制和烧结成棒材,然后再生产成线材和片材制品。为达到合适的高致密度,应采用高烧结温度(在2500~3100℃之间)。在这个阶段仍然存在的大部分杂质被挥发掉。将制得的烧结钨棒材在高温下进行旋锻或轧制,以便将棒材进一步拉拔成丝材或轧成片材。这种纯钨材料广泛用于高温应用上,例如高温炉构件。

          3)抗下垂钨丝  白炽灯钨丝必须避免在很高使用温度下的蠕变。灯丝不得下垂。几十年前一次偶然发现,在钨中掺入微量钾可成功地避免白炽灯钨灯丝下垂。

          现在的技术是在还原前将AL,Si和K的混合物加入氧化钨中。在还原过程中,掺杂元素进入到钨粉颗粒中。在随后的烧结过程中,AJ和si蒸发掉了,而K原子太大,以致不能扩散穿过钨晶格,导致钾作为夹杂掺入钨中。在拉丝过程中,微小的钾粒被拉长,最后变成一排排平行于丝轴线的细小钾泡,构成一种伸长的联锁组织。在高温再结晶过程中,钾泡通过和弥散硬化相同的作用,阻止位错运动和垂直于丝轴线的晶界迁移,从而保持组织的稳定。这种特殊的组织是保证灯丝不下垂的原因。

         4)氧化物弥散的钨将金属钨粉和含钍化合物(例如ThO?或硝酸钍)混合,压制烧结,并进一步加工成丝材和板材。主要用于以下两个方面。

         ①焊接电极,钍具有高的电子发射能力,用于形成稳定电弧。

         ②改善(通过弥散硬化)钨片材和钨丝材的物理性能(例如,应用在汽车抗振灯上)。

          由于放射性钍会对环境造成污染,因此进行了替代品的研制工作。La和ce被认为是潜在的代替焊接电极中钍的理想材料、但是在照明应用上的替代品还没有找到。

          5)钨复合材料将钨粉与其他的金属粉末混合,例如Fe、Ni、Cu和Co等,能够在1500℃的温度下进行液相烧结,形成所谓的“重合金”。该复合材料具有高密度(17~19g/cm3)和高延展性,可用作配重材料、高能穿透体和射线屏蔽材料。

           将金属钨粉压制成多孔性骨架,使铜合金或银熔渗到多孔性骨架中,从而可制成复合材料。W-Cu(W-Ag)复合材料具有高电导率和耐电弧稳定性,因此被用作电触头。最近开发出了W-Cu复合粉末的生产方法,可以直接将W/Cu复合粉末压制成形并烧结,从而不再进行熔渗和切削加工。这对于用作半导体工业的散热材料特别重要。

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