不同工藝條件下所形成的複合材料的聲阻抗相差很大。因此，複合材料的製造工藝十分重要。

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設計一種高溫下不變形的鎢加熱子裝置，包括石英管腔體、鎢絲加熱部分和樣品台，其中鎢絲加熱部分由扁平螺線管狀加熱鎢絲、緊固鎢絲、懸掛鎢絲、氮化硼陶瓷杆和固定用陶瓷組成。相關聯地採用一種高溫下不變形鎢絲加熱裝置中專用的鎢絲繞制支架，鎢絲繞制支架包括定型架和定位塊兩個部分，鎢絲繞制形狀和間距能一次成型，寬度可調並能很簡單地從繞制支架上取下。

圖1為鎢絲加熱裝置示意圖，圖2為鎢絲定型繞制法示意圖，圖3為鎢絲固定法示意圖。石英管腔體9形成密閉反應室，樣品台10和鎢絲加熱部分置於石英管腔體9的上下部。鎢絲的寬度、間距和匝數可以根據不同的實驗裝置和溫度分佈均勻性的要求而事先確定下來。這樣定型架6邊緣的凹槽位置和定位塊7的大小也就確定了。

將一根直鎢絲在定位槽內一匝匝繞好，用夾具調整彎折處，消除其扭曲力，盡可能使每一匝鎢絲上下兩段直絲與其他匝的上下段直絲分別處於同一水平面中。之後取下定位塊7，取出定型架6。如圖3所示。每匝鎢絲的兩端頭分別繞一段較細的鎢絲插入氮化硼陶瓷杆4上對應的小孔內，用小段鎢絲將其夾緊，緊固在氮化硼陶瓷杆4上。利用六方氮化硼陶瓷杆4的可加工性和高溫下的剛性，鎢絲的形狀被固定下來。氮化硼陶瓷杆4兩端分別打孔用於固定懸掛鎢絲3，四根懸掛鎢絲3的另一端分別固定於電極上部的可加工固定用陶瓷5上。加熱鎢絲的兩端接銅電極8。

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使用高溫下不變形的鎢加熱子裝置具有以下顯著效果：

1.加熱鎢絲在高溫的情況下不會產生變形或者扭曲。即便是連續幾十小時或者是間斷累加幾百個小時的運作，都仍然能保持原來的形狀，這樣就能最大限度地延長鎢絲的使用壽命。不僅節約成本和時間，還確保了一系列比較實驗中實驗條件的同一性。
2.加熱鎢絲所覆蓋的襯底表面的溫度能基本保持均勻狀態，促使氣體分解的高溫鎢絲面積增大，能夠使氣體得到更充分的分解，提高氣體分解率。膜的品質和生長速率也相應得到提高。金剛石膜CVD生長實驗中，成核和生長都能保持均勻，且較高甲烷濃度（約2%）下仍然能保持較高的膜品質。這是因為鎢絲繞制方式改變後，氣體分解率提高了，襯底表面溫度變得均勻了，非晶成份被原子態氫刻蝕得更加充分。
3.加熱鎢絲中的電流比同樣長度的螺線管狀鎢絲中的電流有所增大，但是不至於超過原有的變壓器和引線的額定電流值，所以不用更換新的大電流變壓器，也不會受到反應室腔體大小的影響，能更加發揮出該型系統在成膜的基礎性研究上，抽氣、充氣、升溫和降溫速度快，功耗和氣耗小，成本低的優點，為CVD制膜的工業應用做好了小試的基礎。

該裝置可適用於金剛石膜，立方碳化硼膜和非晶矽膜的製備和生長的基礎性研究。

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首先，從微觀組織形貌上看，深冷處理工藝並未引起硬質合金WC晶粒度、鄰接度以及γ相平均自由程的明顯變化。未經深冷處理的硬質合金中只含有極少量的η脆性相，與未經過深冷處理的硬質合金材料相比，深冷處理後由於硬質合金長期暴露在極端溫度下而η相增多。還有研究發現深冷處理後，硬質合金中的碳化物分佈更為均勻，粘結相Co對硬質相WC的粘結更為牢固，使得硬質合金的總體耐磨性得到提升。從物相結構上看，深冷處理時溫度的降低提供了更大的兩相自由能差（高溫相α-Co(fcc結構)、低溫相Σ-Co(hcp結構)），在低溫下降低了原子擴散能力使得這種轉變以無擴散型相變方式進行。在YW硬質合金刀片的深冷處理研究中發現，未經深冷處理的刀片中既有Σ-Co相也有α-Co相，而深冷處理後的刀片中只含有Σ-Co相。這說明經過深冷處理後，YW中的金屬Co發生了較為完全的馬氏體轉變。總的來說，深冷處理能夠促進硬質合金粘結相Co從面心立方向密排六方轉變。

由於硬質合金的WC相和Co粘結相二者的熱膨脹係數和線膨脹係數相差較大，因而在燒結冷卻之後，在硬質合金內部存在很大的熱應力。其中WC相所受到的是壓應力，Co相受到的是拉應力。通過深冷處理可以使硬質合金兩相熱應力得到鬆弛，從而提高硬質合金刀具的強度。另外，在機械性能方面，對硬質合金刀具進行深冷處理後，硬度有著較大的提高（可從HRA90提高至HRA92,、HV1764提高至HV2263.7）。而對YG6X、YG8、YG10C、YT14四個牌號進行深冷處理後，各牌號的合金矯頑磁力得到了明顯的提高、比飽和磁化強度明顯降低、硬度有所提升、密度基本不變而抗彎強度大幅提升。

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傳統的熱處理是改善材料組織性能的一項重要技術，深冷處理技術是在此基礎上發展和延伸出來的一項新工藝。對於普通的鋼制材料，深冷處理工藝的優勢有許多，如可使其轉變殘餘奧氏體，提高工件的硬度，穩定工件的尺寸；析出的超細碳化物還能夠提高工件的耐磨性；能夠有效細化晶粒，提高工件的衝擊韌性；可提高馬氏體不銹鋼的抗蝕性，提高工件的拋光性能等。另外，隨著液氮冷卻技術以及絕熱技術的進一步發展與成熟，深冷處理工藝也逐漸在硬質合金材料領域得到廣泛的運用。

目前國內外研究中所採用的硬質合金深冷處理工藝主要分為兩種：其一是包含降溫和保溫兩個階段，即控制硬質合金從室溫冷卻到處理溫度。該過程中需要十分注意降溫速率的控制，以防止對工件產生較大的熱衝擊，然後在深冷處理溫度下保溫一天甚至更長時間；而另一種則是伴隨著回火處理，即控制溫度回升到室溫以上並保溫一段時間。有實驗表明，採用深冷處理後的硬質合金刀片加工可有效降低切削力，提高刀片的熱傳導能力，後刀面的磨損量也更小，表面光潔度更高，延長了刀具的使用壽命。但是在連續切削的狀態下，深冷處理對刀具性能的改善作用會隨著切削時間的增加而喪失。這是由於深冷處理後的硬質合金刀具處在亞穩狀態，刀具經過較長時間的高溫切削後深冷處理的作用會逐漸減弱直至消失，而通過外部加入冷卻介質，深冷處理的改善作用也會得到有效的延長。

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