因其具有較高的硬度、強度以及優良的耐磨耐蝕性，硬質合金球齒在目前鑿岩、油田採掘以及隧道掘進中有著廣泛的運用。而隨著目前工況的日益複雜，硬質合金球齒自身的性能已經逐漸無法滿足現有的性能要求，因而相關研究人員進行了深入的研究，其中主要包括梯度結構、非均勻結構以及添加微量元素。

1.梯度結構：梯度結構合金又被稱作多相或多結構合金，它所具有的特點就是極高的韌性和高耐磨性。其原理是採用低碳合金，通過真空燒結獲得含η相合金，在滲碳氣氛中進行處理從而改變粘結相分佈，使合金不同部位分佈不同的粘結相含量提升。有實驗表明，具有梯度結構的硬質合金球齒鑽頭的使用壽命相比于普通結構的硬質合金鑽頭長40%-60%，耐磨性也提高了40%-90%。
2.非均勻結構：非均勻結構合金主要可分為兩種，一種是WC顆粒粗細搭配，另一種則是高鈷和低鈷兩種合金進行分別制粒，再相互混合得到的非均勻結構合金。這種非均勻結構的硬質合金球齒具有極高的韌性和耐磨性，但是現在仍處於研發和推廣階段，尚未投入到實際生產中。
3.添加微量元素：根據不同的工況需要，如對硬度、耐磨耐蝕性等性能有特殊要求的，可採用添加相應的微量元素。添加的方式也有兩種方式：其一是直接以固體的形式加入，以TaC和TiC為例，將Ta、Ti、W、C直接加入；而另一種則是以TaC或TiC的單質形式加入。添加微量的TiC和TaC有利於改善粘結相成分以及晶界微觀結構，從而有效提高合金的耐磨性、抗衝擊韌性以及抗熱塑變能力。兩種添加方式所達到的效果也基本等同。

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硬質合金粉末特殊製備技術包括超細及納米WC粉、Co粉、WC-Co複合粉以及添加劑粉等等。超細及納米WC粉製備技術還可細分為WO3直接碳化法、快速碳熱還原法、紫鎢前驅體製備法、等離子體化學合成法等。WO3直接碳化法製備超細WC粉的基本工藝是：將WO3粉與炭黑均勻混合，製成球粒後在兩台回轉爐中連續進行還原-碳化，從而得到超細晶粒WC粉；快速碳熱還原法所具備的優勢是快速加熱、快速冷卻、可規模化、高效率、低成本；紫鎢前驅體製備法以WO2.72為主要成分的鎢氧化物具有細針狀結構，氫還原速度加快有利於制取均勻顆粒的超細鎢粉和碳化鎢粉；等離子體化學合成法則採用高溫等離子體進行粉末製備，所制取的WC粉末粒度在10-50nm之間，游離碳含量可控制在0.1%範圍內，氧含量可控制在0.3%-0.5%之間。

新結構及超細Co粉是針對Co這種良好的粘結相金屬進行的改進。Co是一種同素異構體，低溫下呈六方結構，脆性較大，球磨過程中容易破碎，高溫下則呈面心立方結構，具有較好的韌性。將六方結構經破碎過篩得到新結構的Co粉。為了防止Co粉出爐後的氧化，可採用石蠟蒸汽在Co粉顆粒表面包覆有機薄膜。另外，為了強化粘結相，以防止不均勻溶解析出使WC晶粒異常長大，改善硬質合金性能，人們研究了具有不同成分和結構的新粘結相，如共晶鈷合金、超合金粘結相粉末製備。這兩種合金的優點在於可使WC晶粒保持最初狀態直至燒結完成，還可通過調整粘結相的組分來改善硬質合金的紅硬性以及抗蠕變能力。這樣所制得的粘結相強化硬質合金刀具具有更高的切削壽命。

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由於應用領域的不同，鎢加熱子常常可以根據樣品或圖紙的具體要求，被絞合成單股或多股，所使用的鎢絲可以是純鎢絲或摻雜鎢絲。但並不是所有樣式的加熱子都能最終合格得以使用。中和人民共和國國家標準GB SJT 11063-1996 中對該鎢製品的尺寸做出了明確的規定。

首先，其技術要求規定鎢絞絲加熱子的兩腿應該在同一平面上，而且要保持平行。其次，該產品的試驗方法可以用肉眼，直尺或遊標卡尺進行檢驗。

針對A型的鎢加熱子，該標準對其總寬，線圈的長度，總的高度，內徑，圈的數量和絞絲規格和旋轉的方向都做出了下列規定，如表1所示。

由圖1可以看出A型鎢絲加熱子的兩腿都有一個直角弧度的彎曲，且方向朝下，兩腳距離較長。

B型的尺寸規定如表2。從圖2可以看出B型鎢絲加熱子的兩腳之間的距離比較短。

從表3可以清楚得知C型鎢絞絲加熱子的尺寸和規格，C型鎢絲加熱子的規格只有兩種。由單股鎢絲繞制而成，加熱子兩腿向兩邊延伸，總寬度較A，B兩種類型的鎢絞絲加熱子要寬很多。具體樣子可以參照圖3所示。

上述三種類型是比較常見的形狀和規格，實際上，為了後續使用的便利，加熱子經常被製作成各種不同的形狀和規格，達目前為止，我們可以查閱到的應用領域裡的加熱子形狀應該不低於100多種。

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得益於鎢加熱子具有較高的熔點和高耐腐蝕性，所以廣泛應用於真空鍍金、鋁等裝飾物品，鍍鉻等鏡子，塑膠製品，加熱元件。而目前隨著科技的高速發展，真空鍍膜技術也廣受歡迎。因此，廠家和買賣雙方更應掌握鎢絲加熱子的國家標準，以提高該產品的生產品質和銷售水準。

鎢絲加熱子的牌號分為WJ₀Z，WJ₁Z，WJ₂Z，WJ₃Z，其材料分別為WJ₀，WJ₁，WJ₂，WJ₃。前三種牌號的加熱子主要應用於電真空器件蒸鋁、制鏡蒸鋁和塑膠塗鍍等的加熱元件。WJ₃牌號的鎢絞絲加熱子則主要應用於制鏡蒸鋁、塑膠塗鍍等的加熱元件。

該鎢製品的技術要求應符合下列要求：
1.鎢絲加熱子的化學成分應該符合GB4181《鎢絲》中2.1條的規定。
2.鎢絲加熱子的使用週期：用於電真空器件蒸鋁不能少於8次/個，用於其他領域不能少於10次/個。
3.該鎢製品的表面應該呈現銀白色或銀灰色且光亮，沒有明顯的毛刺，裂紋和氧化的現象。
4.對鎢絞絲加熱子如果有特別的要求的話，需要由供需雙發協商解決。

試驗方法有以下要求：

1.根據該鎢製品技術要求中的第一條，化學成分要按照GB《鎢絲》中2.1條進行分析。
2.按照技術要求的第四條，產品表面品質可先用肉眼進行檢驗，如果有疑問的地方，則使用5倍放大鏡進行檢驗。
只有按照國家標準生產的鎢絞絲加熱子才能不斷提高產品品質。

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因其較高的強度、良好的導電導熱性能以及抗電弧燒蝕能力，鎢銅電極材料已經逐漸成為了重要的電極應用材料之一。影響鎢銅電極材料性能的因素有很多，而目前所能查閱到的絕大多數文獻大多集中在製備工藝（鎢骨架、密度、硬度、均勻性）對鎢銅電極材料的影響，而這裏我們主要探討鎢粉粒徑或粒度大小對鎢銅合金電極性能的影響。在組織結構上，具有相同成分的鎢銅合金，其鎢粉粒度越細，合金中鎢晶粒尺寸越小，局部區域的鎢W粉分散較為均勻，但其出現閉孔和缺陷的可能性也越大，銅Cu富集較多，整體的均勻性較差。

對於密度和硬度方面，隨著粉末粒度變大，不同粒度鎢粉所製備的鎢骨架的壓制密度與脫脂密度基本相同，且熔滲後鎢銅合金的整體密度呈下降趨勢。以鎢銅W-30Cu合金為例，鎢粉粒徑為2.65μm時，硬度最高，布氏硬度可達222HB。隨著粉末粒度增大，硬度減小，當鎢粉粒徑為8μm時硬度最低，布氏硬度為190HB。這是由於鎢的密度較大且脆性也較大，粉末粒度減小，比表面積增大，表面能相對較高，燒結活性越大，燒結後體積收縮更加明顯，使得合金中的W含量相應升高，合金整體密度增大，硬度也相對增加。在導電率的影響方面，鎢粉粒度越小越容易造成壓制時組織的不均勻性，燒結後的骨架中的通道容易發生閉合和堵塞，從而導致材料中產生銅的富集或孔隙缺陷，並造成銅液熔滲不足或不能有效補縮，降低了熔滲後銅網路格的完整性，使得電導率越小。

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電火花加工（EDM，Electrical Discharge Machining），其採用的電極材料的自身性能將影響到整體加工的各項性能指標（如工具的損耗率、材料的去除率、工件表面的品質等等）。因而，在EDM過程中，電極材料的選擇是加工品質的最主要影響因素。電極材料不僅需要具備良好的導電導熱性能，還要具備較低的熱膨脹係數以及滿足一些力學性能要求，從而保證EDM中具備優良的耐熱能力、抵抗變形能力以及低損耗率。隨著EDM技術日益的普及和發展，相關的電極材料以及製備方法也在不斷推陳出新。目前，已經投入生產的以及正在研發過程中的電極材料已有石墨、鎢（W）、銅（Cu）、等單質金屬或非金屬單質，鋼、鑄鐵、以銅（Cu）或鎢（W）為基體的合金複合材料，或是聚合物複合材料、金剛石等等。

石墨材料電極可運用於放電電流較大的電火花加工，粗加工時的損耗率較小，而精加工時電極損耗較大，難以達到要求的表面粗糙度。另外，石墨電極的比重相對較輕，脆性較大，很難用一般的機械加工發加工製成較薄或較細的形狀，因而在一些精細或形狀複雜的電火花加工應用中一直受到一定的限制。相比之下，鎢銅材料具有高強度、低熱膨脹係數以及優良的耐電火花燒蝕能力是一種新型的高性能電極材料。其主要被應用於加工模具鋼和碳化鎢WC工件，其中的Cu、W含量之比通常為25:75。然而，由於鎢銅電極的價格比普通的石墨材料電極或銅Cu材料電極價格相對要高，這也是阻礙了鎢銅材料電極的推廣的一個重要因素。

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所謂真空鍍膜就是置待鍍材料和被鍍基板於真空室內，通過鎢加熱子採用一定方法加熱待鍍材料，使之蒸發或昇華，並飛行濺射到被鍍基板表面凝聚成膜的工藝。真空鍍膜機操作應注意事項

1.設備要經常保持清潔，特別是鐘罩內各零部件，要定期用NaOH液清洗，不許有灰塵雜質和油污。
2.未經培訓的人員不許單獨操作設備。操作工必須嚴格執行鍍膜機操作程式；操作工應該明白，操作順序有一項失誤，就可能導致損壞設備零件。特別是電離管極易燒壞。
3.開擴散泵前必須通水冷卻。冷卻水最好用經處理的軟化水，防止迴圈水管路結垢，影響水冷卻效果。如果自來水冷卻，注意應定期（1~2年）用20%鹽酸水清洗。操作時應帶膠皮手套和眼鏡。
4. PVDF薄膜的鍍金屬電極工作，不用烘烤程式。訂購鍍膜機時不用帶此部分零部件。
5.轉動調壓器手輪時，動作要緩慢，不許用急速衝擊動作操作方式工作，因為移動碳刷容易磨損和折斷。
6.鐘罩升降要注意安全，不許用手錘類硬工具撞擊鐘罩機座的結合面，防止劃傷和衝擊痕出現，影響鐘罩與機座  結合面的密封效果。
7.注意經常檢查真空泵內潤滑油量，做到及時補足潤滑油。擴散泵內用油和鐘罩升降絲杠潤滑要定期加油。
8.真空泵檢修時要由有經驗的維修鉗工維修，零件拆卸和維修時不許用手錘敲擊和刮刀修理零件。加潤滑油和換油，一定要經過濾後再注入泵體內。

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硬質合金材料除了在切削領域扮演著重要角色之外，在挖掘以及鑽探行業也有著較為廣泛的運用。礦用硬質合金的主要產品就是硬質合金球齒。其通過裝配在礦用工具上利用鑽壓以及自身旋轉所產生的衝擊載荷破碎岩石。在鑿岩過程中，鑽頭不但需要經受高頻衝擊載荷，還需要承受扭轉、彎曲、拉伸以及壓縮等多種複合應力的作用以及在高速回轉碰撞的環境下經受岩石、礦水等工作介質的磨損與腐蝕。因此，礦用硬質合金工具對耐磨性以及韌性都有著極高的要求。

目前礦用硬質合金主要發展趨勢包括雙晶結構、雙粘結相結構、蜂窩結構以及低鈷粗晶硬質合金三類。雙晶結構硬質合金也被稱為非均勻晶粒硬質合金，由於其在WC晶粒分佈曲線上具有兩個峰值，故又被稱為雙峰結構硬質合金。其中粗晶WC結構提供良好的塑性與韌性，一定比例的細晶WC則提供高的耐磨性；雙粘結相結構硬質合金與普通結構硬質合金相比在顯微結構設計方面具有更大的自由度（包括硬質相尺寸、硬度、韌性、體積率以及基體的強度與韌性）。其可通過顯微結構和性能的單獨控制來匹配所需的各項性能；蜂窩結構硬質合金是通過成分結構與性能設計，使合金中既有低鈷細晶組織，又有高鈷粗晶組織且呈蜂窩結構；低鈷粗晶硬質合金的結構設計原理是：WC晶粒較粗，比表面積較小，使合金中Co層增厚，從而提高合金的衝擊韌性；合金中Co含量的減少及WC含量的增加，使得合金的耐磨性提高。

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