與傳統的鋼制模具相比，鎢鈷類的硬質合金模具具有高緻密度、高硬度、高強度、低熱膨脹係數以及優良的耐磨耐蝕性等優點，使用壽命是鋼模的幾十倍。常用的硬質合金模具牌號有YG3、YG6、YG6X、YG8、YG15、YG20、YG20C、YG25等，還有一些無磁合金模具材質。根據用途的不同，硬質合金模具還可分為：硬質合金拉絲模、冷鐓冷沖模、整形模、無磁合金模、熱作模等。

其中硬質合金拉絲模占絕大部分，其主要用於金屬壓力加工中通過外力作用是金屬強行通過模具，金屬橫截面積被壓縮從而獲得所要求的橫截面形狀和尺寸。由於塑膠拉絲模與鋼制拉絲模的耐磨性較差、使用壽命較短，而金剛石拉絲模雖然有著極高的硬度和耐磨性，但是其成本相對較高，綜合看來，硬質合金拉絲模各項性能優異且成本適中，是拉絲模材料的主體；冷鐓模和冷沖模都是裝在相應的機械上使用的，通過施加變形力，使坯料預成型。硬質合金材料的硬度以及耐磨性優良，使用壽命在5000-6000萬次，尺寸基本不發生改變，從而有效保證了產品的尺寸精度；而無磁合金模一般用於磁性材料的生產。在無磁硬質合金出現前，一直採用的是無磁鋼，其模具性能較差、硬度較低且使用壽命較短，使用一段時間後模具內壁發生嚴重的拉毛以及變形等現象，從而使得磁性材料的尺寸精度以及表面品質受到極大的影響。而無磁硬質合金通過嚴格控制碳含量以及添加微量元素（Cr、Mo、Ta、NiB、Al、VC）等方法制取，其優異的性能可以完全取代無磁鋼並大幅提升工作效率；熱作模用的硬質合金市場上暫無標準牌號，其在紅硬性以及耐磨性和淬透性方面有特殊要求。

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電化學陽極氧化法製備納米孔狀氧化鎢電極：
1）鎢片的處理方法：先將鎢片切成10mm x 15mm的小片，採用水磨砂紙逐級打磨至表面無劃痕，再分別用丙酮、異丙醇、甲醇和去離子水超聲清洗15min，氮氣吹幹以備用。
2）採用兩電極陽極氧化法，以金屬鎢片作為陽極，10mm x 15mm 大小的鉑片作為對電極，放入電解槽中，兩電極之間的距離是25mm。將電解槽置於恒溫水浴槽中，調節水浴溫度以控制反應溫度；鎢片反應面積為0.88cm²。添加一定量配置好的含不同濃度NH₄F的1mol/L的（NH₄）₂SO₄溶液電解質。
3）將製備好WO₃納米多孔薄膜用去離子水沖洗，氮氣吹幹後在空氣條件下置於馬弗爐中，升溫速率為5℃/min，在設定溫度下恒溫一定時間。待冷卻至室溫後取出，最後採用環氧樹脂封包裝成WO₃納米多孔光電極。

光電化學性能：

1)量子轉化效率
下圖為納米多孔和緻密兩種結構的WO₃電極在不同波長單色光照射下的光電量子轉換效率曲線，電解液使用0.5mol/L的H₂SO₄溶液（pH=0），電極電位（vs.Ag/AgCl）為1.2V，由圖可以看到納米多孔的電極在340nm的紫外區最高光電轉換效率為89.5%，在可見光區400nm處的轉化效率達到22.1%，相比之下，緻密結構的WO₃電極在340nm和400nm處的轉化效率僅為19.2%和2.4%，遠低於納米多孔電極的轉化效率。

2）穩態光電流譜及光轉換效率
半導體光陽極產生的電流密度反映了電極材料的光催化活性。兩種不同結構電極的穩態光電流譜如下圖所示。暗態條件下，在0~1.6V（vs.Ag/AgCl）電位範圍內，兩個樣品的電流密度都極弱，基本趨近於0，表明在沒有光照的情況下，無論是納米多孔還是緻密結構的WO3電極，均無法發生電子和空穴的分離而產生光電流。當光照射到光電極上時，隨著施加偏壓的增加，光電流密度隨之升高，且納米多孔WO₃電極所產生的光電流遠高於緻密結構電極。當電位正移至1.6V（vs.Ag/AgCl）時，經過熱處理後的WO₃納米多孔電極的光電流密度達到5.85mA/cm2，是結晶態WO3緻密電極（1.20mA/cm2）的4.88倍。這可以歸結于納米多孔WO3電極具有較大的比表面積，不僅有更強的光吸收能力，還能與電解質更充分的接觸，更有利於光生電子的傳輸，從而具有良好的光電性能。

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為了研究氧化鎢薄膜電極的迴圈伏安特性，採用三電極體系，以H₂SO₄溶液為電解質，通過測量光電流來研究電極的光電化學性能。下圖為450℃熱處理後的WO₃薄膜電極在暗態和500W氙燈光源（光強為100Mw/cm2）照射下的迴圈伏安曲線。可以看出，暗態條件下在掃描範圍內電極的極化電流很小，遠小於光照下的陽極光電流。光照條件下光電化學反應具有良好的可逆性。在電位為0.35~1.2V（vs.Ag/AgCl）範圍內，對電極Pt(陰極)和WO₃薄膜電極（陽極）分別發生如下反應：
陽極：2OH^-+h⁺ → O₂ ↑+ 2H⁺
陰極：2H⁺ +2e^- → H₂↑

光照條件下，當施加偏壓較小時，WO₃的准Fermi能級較高，電解液中的受主易於捕獲電極中鄰近WO₃電解質介面處的光生電子，因此陽極光電流較弱，甚至趨近於0。隨著偏壓的升高，WO₃的准Fermi能級隨之降低，電解質中的受主對光生電子的捕獲變得越來越困難，使得擴散到導電基底的光生電子數目逐漸增大；當偏壓達到一定值後，所形成的外加電場進一步加大了光生電子的遷移速度，因此陽極光生電流也隨電位的正移而逐漸增強。

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相關研究人員通過實驗研究發現，對於鎢銅合金來說，採用粗顆粒鎢粉制取的產品抗熱震性好耐燒蝕性能差，而採用細顆粒鎢粉製備的產品抗熱震性能較差耐燒蝕性好。火箭噴管內夾帶固相或液相粒子的高燃速氣流會不斷沖刷喉襯，且這種二相流呈弱氧化性，使得喉襯不斷燒蝕，其實際上就是一個涵蓋了傳熱、傳質、傳動量以及化學反應的複雜物理化學過程。根據燒蝕的原理不同，還可分熱化學燒蝕、熔化型燒蝕以及機械剝蝕。鎢銅喉襯表面溫度較高時，銅發生熔化並在喉襯內表面形成液膜，即銅液附著在喉襯內表面上，這會產生熱阻效應，從而阻礙熱量向材料內部傳遞。此外，在燃氣溫度低於鎢的熔點時，鎢骨架不會發生熔化，此時發生的燒蝕是銅的熔化以及鎢基體受到的燃氣中顆粒（如Al2O3）的沖刷所產生的機械剝蝕。目前所製備的鎢銅喉襯已能夠成功運用於3600℃、6.88MPa的熱環境下，在此高於W熔點的溫度下，鎢骨架也是有可能發生熔化燒蝕的。

從喉襯的結構角度考慮，提高喉襯內型面的光潔度以及增加喉襯平直段的長度，可以顯著提高喉襯抗燒蝕性能。不過這主要針對於低性能推進劑且工作時間短的小型喉襯較為適用，對於高性能推進劑且工作時間長的大中型喉襯會由於平直段的增加在途中產生激波干擾噴管內的流場，從而造成能量的損失。總的來說，鎢銅喉襯是基於鎢喉襯材料，在滿足各項使用性能的前提下通過加入第二相（Cu）來降低比重並減少分散內部熱應力來實現並保證噴管正常工作。

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固體火箭發動機的噴管通過控制排氣的膨脹使燃燒室產生的燃氣能量有效地轉換為動能，從而為飛行器提供所需的動力。而喉襯位於噴管的喉部，其主要作用為限制因燒蝕所產生的喉部面積增大的現象，而造成推力下降。在發動機工作時，喉襯常常需要從常溫直接升溫至大於2000℃，從而產生極大的溫度梯度以及熱應力，這也是喉襯材料出現裂紋和工作失效的主要原因。另外，用於火箭這類高性能發動機中常用金屬粉末（如Al）作為高能推進劑燃燒時，在3000℃左右的高溫下高燃速氣流夾帶固體顆粒或Al2O3液滴劇烈沖刷喉襯，若喉襯發生嚴重的燒蝕就很難保證穩定的氣動外形甚至發生碎裂，這就會直接影響發動機的推力和效率。隨著喉襯在運載火箭助推器、遠端導彈以及固體發動機上的應用日漸廣泛，且金屬添加劑的種類也越來越多，對噴管喉襯材料的性能提出了更高的要求，這也成為了發展固體火箭技術的一個關鍵問題。

通常來說，用於固體火箭發動機的喉襯材料包括難熔金屬、石墨、碳及碳基複合材料、增強塑膠、陶瓷基複合材料等。其中鎢銅合金就是一種非常適合用作喉襯的材料。喉襯的傳熱主要可分為三個階段：1.發動機點火瞬間衝擊加熱；2.穩態工作時的燒蝕；3.熄火時的冷卻，其中喉襯的熱震主要發生在點火發生的瞬間。鎢銅材料採用鎢滲銅的工藝製成，其不但具有鎢高硬度、高密度、高強度、高熔點、低熱膨脹係數以及優良的耐磨耐蝕性，還具有銅良好的延展性和導電導熱性，並且由於鎢和銅兩種金屬的熔點差異較大，在高於銅熔點的情況下，銅蒸發氣化帶走大部分熱量留下硬質相鎢，保證了喉襯工作的穩定性。因此，鎢銅材料也被稱為發汗熱沉材料。

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添加稀土元素在鎢電極中，可以細化鎢晶粒，改變鎢電極的塑-脆轉變溫度，提高電極的性能。但是複合稀土電極生產技術較為複雜，且生產成本高，因此未能被廣泛應用。通過改善複合電極的生產技術，對複合電極的工業化生產具有重要的意義。其中工藝技術包括摻雜工藝、還原工藝和垂熔燒結工藝。

釷鎢電極的摻雜一般採用氧化鎢和氧化釷直接摻雜。鈰鎢電極一般採用氧化鎢和稀土硝酸鹽進行摻雜。對於多元複合稀土鎢電極通常採用APT與稀土硝酸鹽直接進行摻雜，這種摻雜方法不僅高效，且省去了APT煆燒的工藝，縮短了生產過程。這兩種原料均勻摻雜，可以提高複合電極的力學性能，使得電極具有較高的成材率和高電子發射性。

複合電極通常採用粉末冶金的方法製備。而這種製備工藝中，金屬粉末的品質的電極的品質起著決定性作用。在還原過程工序中通常採用二次還原法，其中適當提高第一次還原的金屬粉末的顆粒、加大第二次還原溫度的梯度都有利於提高金屬粉末的粒度。

燒結工藝主要影響電極的密度、晶粒度、稀土氧化物分佈及高溫蒸發的損耗量等。採用垂熔燒結方式製備複合稀土鎢電極的過程中，要控制好燒結溫度。因為燒結溫度過高，鎢晶粒就會急劇長大，降低稀土氧化物的擴散係數，增加電極的燒損率。且燒結溫度過高，會使得稀土氧化物形成的低熔點物質聚集長大，增加偏析，導致稀土氧化物蒸發損耗，分佈不均。

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