潛孔鑽頭是目前一些掘進、破岩工作中運用最為廣泛的一種高性能作業工具，其適用於鑽進中硬、堅硬以及研磨性岩層，依靠較高的衝擊功產生較大衝擊能量對岩石進行破碎。其具有眾多優勢，如高鑽進效率、高衝擊功、伴有剪切破碎、使用壽命較長，其最大的特點在於以氣流作為驅動力，有足夠的風量能將岩屑帶出孔底，從而保證了鑽進的效率，降低了球齒的磨損。而對於硬質合金球齒的選擇就顯得至關重要了，要根據潛孔鑽頭的直徑大小以及所受的衝擊功等方面進行考量，球齒的個數以及放置的位置決定了是否能夠合理分擔潛孔鑽頭所受的衝擊功。

從理論上說，硬質合金潛孔鑽球齒所採用的是衝擊回轉的破岩方法，衝擊時間很短，球齒在與岩石接觸的瞬間產生巨大的衝擊力，脆性的岩石內部產生應力集中，在衝擊力的作用下極容易產生體積破碎，因而潛孔鑽頭的鑿岩效率高。再者，硬質合金潛孔鑽頭球齒在衝擊岩石的同時還對岩石進行回轉切削，而鑽頭對球齒的軸向壓力明顯小於單純的回轉切削鑽頭，對球齒的磨損也減小了許多，從而提高了硬質合金潛孔鑽頭球齒的耐磨性及抗磨削性，延長了使用壽命。

對硬質合金潛孔鑽球齒的破岩過程進行分階段研究，可總結歸納出如下幾個階段：

階段一：裂紋產生，在這一階段硬質合金球齒與岩石表面剛剛接觸，傳遞到岩石接觸面上的應力作用還沒有完全釋放，在接觸面上發生脆性破壞，此時伴有微裂紋的產生；

階段二：隨著應力的不斷增加，硬質合金球齒所接觸的岩石也發生了塑性變形，形成一定的破碎區域；

階段三：在已粉碎的區域的邊界上會產生拉應力裂紋，並逐漸發展成為初始裂紋，該裂紋會隨著應力的增大而進一步擴展；

階段四：隨著應力的增加，在初始裂紋的兩側形成相應的拉應力並產生張裂紋，呈斜下方擴展；

階段五：裂紋不斷擴展形成漏斗形，並相應產生躍進式的破壞。

此外，除了對硬質合金潛孔鑽球齒破岩機理的研究，需要我們注意還有硬質合金球齒雖然具有較高的硬度以及抗衝擊性能，但是其脆性較高且耐磨性較低，其失效形式主要是磨損，包括磨粒磨損、表面疲勞磨損以及黏著磨損。其主要是因為在掘進的過程中，由於球齒與岩層發生高速的碰撞而產生的高溫會使得硬質合金的硬度有所下降而破碎的石英顆粒卻會發生由軟質相向硬質相的轉變。這也對硬質合金球齒提出了更高的要求，其可以通過加入一定的元素或者在球齒端面塗覆一層高性能材料來改善硬質合金球齒的耐磨性。

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催化改變化學反應速率而不影響化學平衡的作用稱作催化作用，它本質上是一種化學作用。催化是自然界中普遍存在的重要現象，催化作用幾乎遍及化學反應的整個領域。化學反應物要想發生化學反應，必須使其化學鍵發生改變，改變或者斷裂化學鍵需要一定的能量支援，能使化學鍵發生改變所需要的最低能量閾值稱之為活化能，而催化劑通過降低化學反應物的活化能而使化學反應更易進行，且大大提高反應速率。

三氧化鎢具有較大的表面效應，是一種重要的催化活性材料，它具有很好的催化性能，既可作主催化劑又可作輔催化劑，且對相應的反應有較高的選擇性。在經過相關的研究後，人們發現將三氧化鎢還原或者摻雜加入活性組分或進行改性等來提高其催化性能。三氧化鎢因為本身的催化性質和物理化學性質受到煆燒溫度、製備方法的影響可以用於加氫脫硫過程、NOx的選擇催化還原、烯烴的異位作用等反應。

鎢基催化劑的酸性能可應用鏈烷烴的異構化。三氧化鎢在光催化是新型的催化領域。目前許多不同的半導體材料被當做光催化劑，用於水分解成氫和氧，三氧化鎢的光能轉化率不高，但是由於高純三氧化鎢製備工藝簡單，在接近UV和發光區對光有強吸收性，在各種電解質中能夠保持長時間的穩定，這些都使得三氧化鎢作為光催化劑能顯現出更好的性能。

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三氧化鎢薄膜摻雜不同的元素後會明顯地改善其某些特性，例如提高薄膜對某種氣體的靈敏度和選擇性等。三氧化鎢薄膜摻雜一般都是向三氧化鎢溶膠中摻入金屬離子或者以三氧化鎢薄膜作襯底來濺射稀有金屬，如鈀（Pd）、鉑（Pt）、金（Au）、銀（Ag）、鋰（Li）等。金屬離子都是以其氧化物或相應的金屬鹽的形式加入的，其中有LiN0₃，RbCl，CsCl，Bi(N0₃)₃，AgN0₃，其餘皆為金屬氧化物。

摻入不同的金屬離子添加劑，製成的氣敏元件特性會有明顯的不同。摻鈀或鉑後大大提高對氫氣的靈敏度，摻鋰後三氧化鎢薄膜的電致變色性能得到很大改善尤其是加快了著色時間和褪色時間，摻雜銀可以提高三氧化鎢薄膜對二氧化硫氣體靈敏度。製備的光纖氫氣感測器使用摻雜了鈀或鉑的三氧化鎢薄膜作氫敏元件，測試結果表明加入鈀或鉑可以提高薄膜對氫氣的靈敏度，而且加入鈀或鉑可以縮短回應時間，尤其是摻鉑回應更快速。

在三氧化鎢薄膜中摻雜了1.0%的Ag，有效地提高了在450℃下對二氧化硫（SO₂）的靈敏度和選擇性。研究表明，摻雜15% Li的三氧化鎢薄膜，該摻雜薄膜的電致變色機理與未摻雜的三氧化鎢薄膜相同，但未摻雜的薄膜著色和褪色時間都要長一些。在三氧化鎢薄膜中摻雜了Au和三氧化鉬以提高三氧化鎢薄膜對氨氣（NH₃）的選擇性。

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