鎢的知識

准定向三氧化鎢納米帶NOx氣敏感測器

發佈於：2016年9月21日

點擊數：357

三氧化鎢納米帶是一種一維鎢氧化物納米結構材料，具有高的比表面積以及其垂直軸向尺寸等，因而在氣敏感測器領域表現出更高的氣體靈敏度、更好的選擇性和更低的工作溫度，從而展現出在高性能NOx氣敏感測器中應用的光明前景。三氧化鎢（WO₃）是n型半導體過渡金屬氧化物，因其特殊性能在電致變色、光致變色、氣敏感測器、光催化劑等領域受到廣泛應用；作為一種性能優越、價格低廉的氣敏材料，它對NOx、SO₂、NH₃、CO等氣體均具有良好的敏感性，因而被認為是最具有發展前景的氣敏材料之一。

准定向三氧化鎢納米帶NOx氣敏感測器的製備步驟如下：

1.配製六氯化鎢溶液，並調節摩爾濃度為0.003～0.012M；

2.通過水熱法合成准定向的三氧化鎢納米線，並經離心分離、去離子水和無水乙醇反復洗滌、乾燥；

3.將制得的三氧化鎢納米線與無水乙醇、松油醇超聲混合，製備敏感材料漿料；

4.採用旋塗法、印刷法或者提拉法將敏感料漿塗覆在覆有叉指鉬電極的氧化鋁基片上，室溫下放置半個小時，再在程式燒結爐中控制一定升溫速率升到400〜600°C進行熱處理1~2小時，制得准定向三氧化鎢納米帶NOx氣敏感測器。

這種准定向三氧化鎢納米帶NOx氣敏感測器大大提升了對NOx的敏感性能，對於低濃度氮氧化物氣體檢測具有高靈敏度、高選擇性、低工作溫度、低功耗的有益效果。

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鎢電極惰性氣體保護電弧焊

分類：鎢的知識

發佈於：2016年9月20日

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鎢電極惰性氣體保護電弧焊又稱為鎢極惰性氣體保護電弧焊（GTAW），它主要用於鑄件補焊、成型模構件和修補、銅合金管道系統構建以及規範焊件焊接，能讓焊工精確控制焊縫和最大限度提高熔敷品質。GTAW的首選電源類型為直流負極（dcen），也可以使用高頻交流電（achf），而保護氣體通常選擇高純度的氦氣，鎢電極通常選擇端部為尖錐型的鎢極。鎢電極伸出焊槍嘴的長度應為1/4”至3/8”（6.4至9.5mm）。弧長應該保持在1/6”至3/16”（1.6至4.8mm）之間。

鎢電極氬弧焊

GTAW預熱建議：
1.含碳量少於0.29%的低碳鋼不需要預熱；
2.含碳量在0.3%~0.59%的中碳鋼根據含碳量的不同，預熱溫度在149℃~315℃之間；
3.低合金鋼不需要預熱；
4.灰鑄鐵預熱溫度在204℃~315℃之間，緩慢冷卻；
5.球墨鑄鐵和可鍛鑄鐵預熱溫度在149℃~204℃之間，焊接後需要進行退火處理；
6.銅鎳合金和矽青銅不需要預熱，其最高層溫度為93℃；
7.鋁青銅中含鋁量不高於10%不需要預熱，最高層溫度為149℃；
8.錳青銅保護氣體電弧焊的預熱溫度為149℃，而焊條電弧焊的預熱溫度為260℃；
9.銅的預熱溫度為538℃。

焊接電流選擇建議：

GTAW	焊絲線徑	焊接電流（dcen）	焊接電流（achf）
	1/16”	70-120	70-150
	3/32”	120-160	140-230
	1/8”	170-230	225-320
	5/32”	220-280	175-300
	3/16”	280-330	200-320
焊件為鐵合金或鎳合金，選擇較小值；焊件為青銅合金，選擇範圍內中間值；焊件為銅，選擇範圍內較大值；

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生態材料-多元複合稀土鎢電極

分類：鎢的知識

發佈於：2016年9月20日

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鎢電極

多元複合稀土鎢電極是一種生態材料，可實現低排放，無污染，可完全替代對環境污染嚴重的釷鎢電極應用於氬弧焊、等離子體焊接、噴塗、切割技術和冶金工業中的關鍵熱源材料。目前，全世界每年使用鎢電極的總消耗量高達上千噸，且市場需求隨著經濟的穩定發展消費量仍在持續上漲，其中釷鎢電極占70%以上。釷是天然放射性元素，其半衰期長達1.39x10¹⁰年，因此釷鎢電極在使用過程中會對人體健康和環境污染產生十分嚴重的危害。隨著各國對環境問題的日益重視，將大大限制釷鎢電極的生產和使用。

多元複合稀土鎢電極具有低的逸出功、高熔點、良好的高溫力學性能和穩定的化學性能，且原材料豐富，加工成材率高，因此逐漸成為替代釷鎢電極的新材料。多元複合稀土鎢電極中稀土氧化物可以細化鎢晶粒，從而提高電極的性能。通過複合電極的焊接性能測試發現，其引弧性能和電極抗燒損性能都優於同規格的釷鎢電極，而電弧靜特性曲線低於Th-W電極，說明該電極的表面逸出功較低，電子容易從表面逸出，焊接性能較好。多元複合稀土鎢電極在1300℃時的有效逸出功為2.76eV比Th-W電極的有效逸出功3.08eV低0.32eV，固其熱電子發射能力低於釷鎢電極。電子逸出功對引弧性能有一定的影響，在起弧過程中和剛剛起弧時，電極表面還沒有被加熱到足夠高的溫度，還不能作為熱陰極而工作，此時，如果電極表面逸出功低，則電極產生熱電子所需的溫度也較低，電極也就越容易產生熱電子發射。在一定電壓下，焊接回路的電流增加到產生電弧放電的電流所需的時間就越少，即起弧較為容易。

通過以上指標可見，多元複合鎢電極是一種生態材料，相較於釷鎢電極，具有較好的焊接性能，可以代替其成為新的焊接材料。

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多孔矽基底WO3納米薄膜氣敏感測器

分類：鎢的知識

發佈於：2016年9月19日

點擊數：287

三氧化鎢（WO₃）氣敏材料由於對NO_x、NH₃等氣體靈敏度高、回應時間和恢復時間短、易於測量與控制、價格低廉等優點而被認為是最具應用前景和發展前途的氣敏材料之一。然而，純WO₃氣敏感測器存在著工作溫度高（250°C左右）的缺點，增加了傳感系統集成化、微小型化的複雜性和不穩定性，為此降低WO₃氣敏感測器的工作溫度成為了研究重點。

為此，多孔矽引起了研究員的關注，其表面通過腐蝕形成的具有大比表面積的多孔性疏鬆結構，具有很高的化學活性，對氨氣具有敏感特性，是一種很有潛力的新型室溫氣敏材料。但是，多孔矽存在靈敏度略低、反應速度慢、恢復時間長等缺點。為此，有研究指出一種多孔矽基底WO₃納米薄膜氣敏感測器，是一種具有較高靈敏度的新型室溫氣敏感測器，綜合了多孔矽和WO₃的優勢，兩者相輔相成，具有工作溫度低（室溫）、靈敏度高的特點。

多孔矽基底WO₃納米薄膜氣敏感測器的製備步驟如下：

1. 採用雙槽電化學腐蝕法在單面拋光的ρ+單晶矽片表面製備多孔矽層基底；

2. 將多孔矽層基底置於超高真空對靶磁控濺射設備的真空室，以純鎢為靶材進行磁控濺射，製備多孔矽基底WO₃納米薄膜；

3. 將制得的多孔矽基底WO₃納米薄膜置於400～600℃高溫加熱爐內進行退火處理；

4. 再進行鍍電極，制得多孔矽基底WO₃納米薄膜氣敏感測器。

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三氧化鎢氫氣光纖傳感器

分類：鎢的知識

發佈於：2016年9月12日

點擊數：338

氫氣（H₂）被認為是一種非常清潔的能源，並且燃燒熱值十分高。然而，由於氫氣的爆炸濃度範圍非常大(4%到75%)，點燃能量非常低（0.02mg），並且傳播速度非常快；同時，極小的分子尺度也導致了它的儲藏和運輸非常困難。因此，開發能精確、快速地應用到各種環境的氫氣濃度探測的高靈敏度的氫氣光纖傳感器，已經成為了一個研究熱點。目前，市面上存在的氫氣感測器主要是基於貴重金屬的多模二氧化矽光纖，然而，這些感測器存在著靈敏度較低、成本較高、壽命短、易受環境污染等缺點。

三氧化鎢（WO₃）是一種過渡金屬氧化物，屬於n型半導體，為半導體氣敏感測器，三氧化鎢已被認為是檢測NO_x、SO_x、NH₃、CO、氫氣、硫化氫等最有前景的新型氧化物氣敏材料之一。基於三氧化鎢的氫氣氣敏感測器的研究很多，大多是結合了鈀、鉑等貴金屬的薄膜，1975年，Lund-strom提出的Pd-MOSFET結構的氫氣感測器開啟了薄膜領域的研究，2012年有學者提出鈀催化三氧化鎢薄膜對氫氣的感應熱性的研究等。

有研究指明一種基於標準的多模二氧化矽氫氣光纖傳感器，具有62.5微米直徑的纖核和125微米直徑的包層，其鎢薄膜通過射頻濺射沉澱在光纖頭部，再腐蝕為鎢酸薄膜，而後控制一定溫度煆燒，得到三氧化鎢光纖傳感器。後續實驗表明，三氧化鎢光纖傳感器是以近紅外光作為光源；在0.06%的氫氣濃度下，反應強度為6%的反射變化率；在1%的氫氣濃度下，反應強度增大為12%的反射變化率，由此顯示出三氧化鎢感測器對氫氣的高靈敏度。

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