鎢的知識

鎢銅薄板坯燒結過程研究

發佈於：2016年6月01日

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鎢銅材料完美結合了鎢高硬度、高熔點、高強度、低熱膨脹係數以及優良的耐磨耐蝕性的優點和銅高塑性以及優良的導電導熱性，並且其還具有一個其他材料難以具備的優勢：就是由於鎢和銅二者的熔點相差較大（鎢為3380℃，銅為1083℃）約2000℃，在超過銅熔點溫度下，銅發生蒸發氣化帶走大部分熱量，使得基體能夠保持良好的工作性能，因此其也被稱為發汗熱沉材料。隨著如今電子器件發展趨向於小型化和高功率化發展，相關器件的發熱和散熱是一個必然過程，而鎢銅合金所具備的優良性能能夠滿足大功率器件的散熱需求，並且其還可以調節熱膨脹係數，與微電子器件器件中不同的半導體材料進行很好的匹配連接，從而有效避免的熱應力所引起的熱疲勞破壞。因此，在一些大型積體電路與大功率微波器件中鎢銅合金薄板作為電子封裝基板、散熱片、連接件以及其他微電子殼體材料等方面有著較為廣闊的而應用前景。

鎢銅合金板作為電子封裝材料時對理論密度有著較為嚴格的要求，一般要大於98%，厚度一般要求小於1mm，採用傳統鎢銅粉末冶金製造技術難以滿足日益增多的性能需求。近幾年來，相關的研究人員和學者研究了超細粉末製備、緻密性工藝和合金成型技術等方面。對於鎢銅合金薄板燒結過程，鎢銅兩相的表面潤濕性對燒結緻密化、合金組織與性能影響極大，而鎢銅兩相潤濕性取決於燒結溫度。通過實驗可以發現，在1200℃燒結時，鎢顆粒發生團聚，銅相並沒有進入鎢顆粒團中，在鎢顆粒團和銅相之間存在很多細小的孔隙，這是說明在該溫度下，銅相對鎢顆粒的浸潤性較差；當燒結溫度升高到1300℃時，鎢銅兩相的浸潤性提高，銅相能夠浸入大部分團聚的鎢顆粒之間，有利於孔隙的流動和鎢顆粒發生重排，兩相均勻分佈，從而緻密度大幅度提高。隨著燒結溫度的提高，這時會出現銅相的聚集，即銅池或銅窪現象，為鎢顆粒間重新發生團聚並相互連接長大提供了條件，使鎢銅合金在高溫燒結階段密度迅速增加。另外，通過結合非晶體粘性流動燒結理論分析，可以較為科學地論證鎢銅合金薄板燒結的動力學特徵。

鎢銅薄板

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鎢加熱子的外形設計——真空鍍膜

分類：鎢的知識

發佈於：2016年6月01日

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鎢加熱子主要的原料是鎢絲。得意於它較高的熔點和較強的耐腐蝕性，廣泛應用於真空鍍金，鋁等裝飾物品。真空鍍膜主要是通過物理方法製備薄膜材料的技術。該技術研發於20世紀30年代，一經退出就得到了廣泛的運用。此項技術最先用於生產光學鏡片，如航海望遠鏡鏡片等。後延伸到其他功能薄膜，唱片鍍鋁、裝飾鍍膜和材料表面改性等。如手錶外殼鍍仿金色，機械刀具鍍膜，改變加工紅硬性。鎢加熱子可根據用途的不同，被絞合成單股或者多股的外形。

首先在設計加熱子的表面時，要確保絞絲和熱子的表面要處於乾淨，光亮，沒有任何裂痕和可以看得見的沾染雜質，比如氧化物和拉絲潤滑劑等。如果該產品表面附有雜質，會影響真空的衛生，還會阻止金屬的自由蒸發率，這樣以來就會降低其真空鍍膜的效果。針對鎢絲加熱子的表面積設計，應該是秉持著儘量大的原則，但是這要在功率不變的前提下。面積的大小與蒸發率和蒸發速率是成正比的，面積越大，蒸發越快，而且對蒸鍍的品質和鋁的浸潤流動性能具有直接的作用。如果是單股鎢絲的話，應該要選擇比較細的，其絲面的直徑應該要在0.5~0.8mm之間。絞絲可以採用空心松絞。在設計螺旋內徑的時候要考慮到是否能使鋁多次插入，並且同時保證熱量能有效集中。螺距的設計則要考慮熱量的集中和熔鋁的表面張力，避免出現熔滴現象。

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當甲醛遇上三氧化鎢光催化劑

分類：鎢的知識

發佈於：2016年五31日

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甲醛（https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%94%B2%E9%86%9B）是一種無色而對感官具有刺激性作用的氣體，它的主要危害表現為對皮膚粘膜的刺激作用，當室內甲醛達到一定濃度時，人就有不適感。大於0.08 mg/m³的甲醛濃度可引起眼部不適、咽喉不適或疼痛、胸悶、氣喘、皮炎等，另外它還具有致突變性、致癌性等不利影響。2011年美國國家毒理學計畫描述甲醛為“已知人類致癌物”。

不僅如此，裝修板材、塗料、傢俱以及汽車配件及其裝飾物等攜帶的甲醛有害氣體還可引起各種慢性呼吸道疾病。在國外，人們對甲醛的含量控制十分的嚴格。近日，浙江台州出口木製品首次因甲醛和揮發性物質超標遭到國外退運。如果它們能把建材或含甲醛的基材表面塗噴三氧化鎢光觸媒，就應該不至於出現這樣的問題。當然，生產廠家從源頭滅絕甲醛污染才是關鍵。

光催化劑清除建材的甲醛的原理在於：經紫外線照射後，光催化劑表面的氫氧離子會被電洞氧化成“氫氧自由基”，氫氧自由基會從其他的有機物（甲醛及各種揮發性有機物）搶走電子，而被搶走電子的有機物會因為失去鍵結能力而降解成為更小的分子，如二氧化碳、水。相對甲醛去除劑而言，光催化劑分解不會產生後續的有害有機化合物，從而避免了二次污染。

此外，由於三氧化鎢光催化劑具有更大的光回應波段，能有效地利用可見光和室內人造光源，不再依賴太陽紫外線，因而，對與無法經常被強光照射的櫥櫃內部也能起到很好的甲醛分解效果。因而，光觸媒因其安全性、能耗小、最終產物（二氧化碳和水）安全無害等，被認為是最理想的除甲醛材料。

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邂逅三氧化鎢光觸媒

分類：鎢的知識

發佈於：2016年五31日

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二十一世紀被說成是環境的時代。光觸媒的很大特徵就是利用太陽能和雨作為主要能源，而不對環境增添負荷。發現光催化現象已經有40多年，大概20年前，人們發現鏡子的玻璃進行氧化鈦的表面塗層處理後，鏡子就不會朦朧不清。其原因是在強光照射下，鏡子表面的一部分氧被去除，從而使水更容易吸附，更親近水，創造出一個水滴形成平面的表面，也就是超親水性反應。

這種光觸媒的超親水性效果也使用於汽車側後視鏡。由於光催化劑表面上的水平滑地附著狀況不穩定，若放到暗處，則會回到原來氧化鈦的表面狀態。但是，如果同時使用矽和光催化劑進行表面塗層處理，由於矽很容易儲存水，可以帶來相輔相成的效果。

光觸媒主要用於4個領域中，即空氣淨化、自動清潔、水淨化、抗菌與殺菌。例如，放置在吸煙板上的使用光催化技術的脫臭裝置；安置在天花板上的光催化劑式空氣清潔機，能依靠光催化劑分解掉煙氣中的乙醛和氨；一些車站的月臺使用添加光催化劑的帳篷；人造花的葉子經過光催化劑表面塗層處理，用以吸附房間空氣中的煙味，等等。

三氧化鎢是被發現且成功開發和批量生產的，具有傳統光催化劑10倍以上活性的可視光型光觸媒，其響應波長範圍從400nm到800nm的光。這種新型的光觸媒是在三氧化鎢中添加銅離子，反應過程中電子由氧化鎢向銅離子移動，銅離子儲藏電子並高效地產生還原反應。這種高性能的可視光型光觸媒被認為可以在室內發揮空氣淨化、防汙、抗菌、抗病毒等作用，而且有望進一步實用化。

伴隨高性能的可視光型光觸媒的成功開發，人們對氧化鎢的關注正在日益提高，特別是納米三氧化鎢，它是一種具有較大比表面積、表面效應顯著、特殊的催化性能的氧化鎢。作為一種寬頻隙的n型半導體，納米氧化鎢光觸媒在大氣污染物、室內空氣中的揮發性有機化合物（VOC）的分解消除以及除惡臭、防止傳染病的世界性流行等，被寄予非常高的期望。

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銫鎢青銅粉體的固相合成法

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發佈於：2016年五31日

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WO₃在電致變色、催化、氣敏性等方面具有優良的性能，其複合氧化物——鎢青銅，一般指有較深的金屬光澤色的金屬氧化物，並且通常是金屬導體或金屬半導體，鎢青銅通式A_xWO₃，然而隨著陽離子的種類及摩爾數的不同（A、X值的不同），化合物的結構及顏色的深淺會有所差異。目前做的多的有鉀銫鎢青銅、銫鎢青銅，銫鎢青銅因其低電阻及優異的可見光透過率和近紅外遮蔽性能，而廣泛地用於製備導電薄膜，用在玻璃透明隔熱塗料中作為隔熱劑。

目前製備銫鎢青銅的方法有很多，有一種銫鎢青銅粉體及其製備方法，採用鎢酸為鎢源，加入水或醇溶劑，Cs/W摩爾比為(0.01〜0.35): 1，180〜200°C條件下反應3天，獲得的粉料晶相組成為Cs₂WO₃或Cs₃₂WO₃。這種液相合成法的製備週期長，制得的粉料的顏色較淺，紅外阻隔效果較差。還有一種方法是在有氮氣保護的條件下，分別在700℃、800℃、900℃保溫1小時合成了 Cs_xWO₃。在800℃條件下合成的Cs₃₃WO₃顆粒是典型的六方晶系鎢青銅結構，並且具有優良的近紅外吸收特性，粒徑在30-100nm。卓越的近紅外吸收波譜使其成為熱遮罩玻璃的替代材料。但是，在反應中通入惰性氣體勢必增加設備投入，氣源成本也會提高。

針對上述現有技術存在的不足，有學者提出了一種無需外通氣體保護、自真空燒結的銫鎢青銅粉體的固相合成法。其特徵在於包括以下步驟: (1)按W/Cs摩爾比(2〜3.5):1稱取鎢化合物、銫鹽，研磨至混合均勻； (2)將研磨物裝入密閉容器後入馬弗爐中反應，反應溫度為750〜800°C，反應時間為1 〜2h ; (3)反應後得到結晶度完整的藍黑色銫鎢青銅粉。

該方法首次採用固體原料、直接在密封容器內反應制得銫鎢氧化物，不需要通惰性氣體或還原氣體，利用NH₃、水蒸氣或CO₂等自身反應產生的氣體作為保護氣，使得到的粉體顏色為藍黑色，節省氣源，降低成本，且合成工藝簡單，反應週期短，適合工業化生產。

銫鎢青銅

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