收藏词条 编辑词条 钨-氧化物材料
钨-氧化物材料(tungsten Oxide materials): 以微细颗粒氧化物均匀分布在钨基体中形成的材料。主要有钨钍材料和钨铈材料等。钨的熔点之高为金属之冠,其电子发射性能优异。掺杂氧化物(CeO2、ThO2等)后,进一步激活电子发射,由于这些氧化物电子逸出功低,这样组成的合金作为电极材料是最佳选择。这种合金电极材料的品种有W-CeO2、W-La2O3、W-Y2O3、W-ThO2、WZrO2以及W-CeO2-Y2O3、W-CeO2-La2O3、W-Y2O3-La2O3等。
制备工艺
一般用粉末冶金方法制取。其工艺为:
(1)合金粉配制。流行疗法有固-液法和悬浮结晶法。固-液法是把欲掺杂的氧化物以某种盐溶液与W4O11或WO3混合,然后烘干,粉碎过筛,形成包覆粉末,经高温还原,得到钨一氧化物粉末。悬浮结晶法是把氧化物加在钨酸铵溶液里,在蒸发过程中,作为异质晶核,仲钨酸铵结晶在它的上面,经预还原或焙烧和高温还原,即可获得钨一氧化物粉末。
(2)压制成形。一般为模压成•形,也有等静压成形。模压时需加粘结剂。图1为模压时,W-CeO2合金粉的装粉量和成形压力与其粉末粒度的最佳关系。
(3)预烧结。去除粘结剂,1150~1200℃保温1h。
(4)垂熔。可在氢气和真空里进行,为防止欠烧和过烧,应使W-CeO2合金粉的粉末粒度、装粉量、成形压力、垂熔电流等相互之间保持最佳关系(图2)。
(5)塑性加工。垂熔坯条可以通过旋转模锻或孔型轧制开坯,通过链式机和拉丝机拉拔加工成各种规格的杆料和丝材。在加工过程中,须均匀化退火和适当道次的消除应力退火。在通过链式机加工前,一般碱洗一次,消除毛刺等缺陷。
(6)校直、磨光、定尺。这是作为焊接、切割等电极材料一般要求。
铈钨与钍钨材料使用性能比较
铈钨材料弧柱压缩程度比钍钨材料好,在相同规范下,弧束比钍钨细1/4,弧长增加1倍,且电弧稳定、弧光明亮、切割缝隙小、后托量小;最小起弧、维弧、断弧电流与钍钨材料相当;正极性条件下,最大许用电流比钍钨高出5%~8%;铈钨电极在使用中端部能长时间保持尖状,电弧稳定,而钍钨电极端部易呈平面、电弧飘移、不宜做自动焊接电极;铈钨电极电子逸出功比钍钨低,电子发射率比钍钨高,但于真空条件下,蒸发率在不同温度下比钍钨高。
用途
用作钨极惰性气体等保护焊、等离子体焊、切割、喷涂、熔炼电极;非自耗电弧炉熔炼用电极;气体放电光源用电极;电子束蒸发和镀模用电极等。