以往的圓珠筆筆尖材質採用不銹鋼，但是使用的壽命並不長，由於鎢合金球的密度大、超強的耐磨性和超高的硬度，使之越來越被圓珠筆筆尖的材質選擇重用，現在採用國際先進工藝進行生產成鎢合金球，鎢合金球的直徑為0.38-1.4mm，其密度是鋼的兩倍，比鉛高50%，又加上超強的耐磨性和極高的硬度，表面及其光滑、重量輕、使之鎢合金球在書寫的時候，性質更穩定，書寫更流暢，不會出現脫節和滾珠的現象。

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添加Ce的鎢銅觸點（Cu20W80）試樣的硬度值相對較大，且隨著添加量的增加，試樣的硬度並沒有發生明顯的變化，原因：稀土和銅形成了以化合物為基的CeCu₆，其粒子較硬，分佈在基體當中，起到彌散強化作用。微量的Ce的添加使得晶粒細小，也起到細晶強化作用，另外，Ce的淨化作用使的銅原子間的結合力增強了，以上這些因素的共同作用使得鎢銅觸點的硬度提高了。但是，如果添加量過多，則會使得試樣中產生大量的氧化物夾雜，導致硬度下降。

添加CeO₂的試樣的硬度值較小且其變化很顯著。原因：由密度的實驗結果可知，添加了稀土氧化物的試樣密度普遍較低，這是CeO₂的添加量為1％和3％時試樣硬度低的主要原因。又因為3％的CeO₂添加量的試樣組織中的孔洞較多且有團聚現象，使得硬度值降到最低。而對於5％和10％添加量的CeO₂，其試樣的硬度又有所提高，這是因為產生了第二相強化效果。

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無論往鎢銅觸點（Cu20W80）中添加的是稀土或者稀土氧化物，其密度都隨著添入量的增加而降低。理論上，Cu20W80的密度為15.64g/cm³，均高於Ce和CeO₂的密度，Ce的密度是6.77 g/cm³，CeO₂的密度是7.10 g/cm³，所以，加入的稀土或者稀土氧化物的量越多的話，鎢銅觸點試樣的密度就會越低。

由實驗結果分析可知，稀土（Ce）對Cu20W80性能的影響的對比實驗中密度測試結果及分析如下，當Ce的加入量為1％時，試樣的密度下降跡象顯著；從1％→3％時，密度基本沒有下降，3％時的試樣的實測密度較高，可以認為是Ce的最適加入量。稀土氧化物（CeO₂）對Cu20W80性能的影響的對比實驗中密度測試結果及分析如下，Cu20W80的密度下降趨勢不均勻且趨勢劇烈，隨著CeO₂量的增加而明顯降低，但是，在5％-10％，密度變化趨勢相對平緩，且略顯上升趨勢。綜上，往鎢銅觸點中添加稀土單質比稀土氧化物好，最適添加量在1％-3％。



 

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實驗原材料：鎢粉（純度：99.9％，平均粒度：6-8μm）、銅粉（74μm）、稀土單質Ce（塊狀，純度：≥99.95％）、稀土氧化物CeO₂（粉末狀，純度：99.9％）

實驗步驟：
混粉---因為在常溫下，Ce極易氧化，所以，CeO2粉末可以直接和鎢銅粉混合，而Ce和銅粉則是通過熔滲法加入鎢坯中。
壓制---在600MPa的壓制壓力下，壓制混好的兩種粉末，製成規格為14㎜*10㎜的壓坯。
熔滲---採用熔滲法，在氮氣的保護下，溫度控制在1350℃左右，熔滲時長控制在2h，最終獲得添加稀土單質Ce的鎢銅觸點和添加稀土氧化物CeO₂的鎢銅觸點，用相關實驗儀器對實驗結果進行觀察。

實驗結果觀察：
硬度的測量，利用HB-3000型布氏硬度計來測量。密度的測量，根據GB/T5586-1998《電觸頭材料的實驗方法》利用ESJ200-4型電子分析天平來測量。電導率的測量，利用7501型渦流電導儀來測量。組織形貌的觀察，用Nephot -II型金相顯微鏡進行觀察。組成相的定性分析，在XRD-700型X射線衍射儀上對燒結試樣進行分析。然後對比實驗結果。

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