鎢銅合金是一種偽合金，其是由體心立方結構的W和麵心立方結構的Cu所組成的互不固溶又不形成金屬間化合物的混合組織。它不但具有W高硬度、高強度、低熱膨脹係數以及優良的耐磨耐蝕性，還具有Cu優良的導電導熱性和可塑性，使得鎢銅合金在一些電接觸材料以及電極材料領域有著較為廣泛的運用。通常的生產工藝是混料→成型→熔滲、燒結→後加工。但是採用傳統工藝所製備的鎢銅合金電極，不管是液相燒結還是固相燒結都會由於潤濕角不為零且W和液相Cu中不溶解，使得所得到的鎢銅產品的相對密度都低於98%。後續的熱加工和複壓複燒雖然能夠改善這一現狀，但是也增加了成本，降低了整體的生產效率。另外，在燒結的過程中不可避免地還會發生鎢晶粒的長大，這會使得各項性能下降難以滿足如今鎢銅電極材料的市場需求。

為了提高鎢銅電極以及其他鎢銅複合材料的燒結密度，相關研究人員還採用了添加燒結助劑的方法進行活化燒結。而活化劑的加入雖然能夠顯著改善鎢銅合金的緻密度，但是會對其導電導熱性能產生一定的影響，不適合於對導電導熱性要求較高的場合使用。因此，化學共沉澱法結合氫氣還原製備鎢銅納米複合粉末，經壓制成型以及燒結工序獲得高緻密高性能的鎢銅合金電極成為了新的研究熱點。化學共沉澱法的定義是在溶液狀態下將不同化學成分的物質混合，在混合液中加人適當的沉澱劑製備前驅體沉澱物,再將沉澱物進行乾燥或鍛燒，從而制得相應的粉體顆粒。其優點在於，一個是可通過溶液中的各種化學反應直接得到化學成分均一的納米粉體材料，另一個則是容易製備粒度小而且分佈均勻的納米粉體材料。有實驗所採用的原材料為鎢酸銨、五水硫酸銅以及濃硝酸。其具體操作過程為在濃硝酸攪拌條件下加入硝酸銅溶液中，再將混合溶液加到鎢酸銨溶液中，在電磁攪拌器中進行化學共沉澱反應；反應1h後將溶液取出並將沉澱物置於馬弗爐中進行焙燒2h，得到鎢銅複合氧化物粉末；經氫氣還原後得到鎢銅複合粉末；再將鎢銅複合粉壓制成型，形成具有一定密度和強度的生坯，最後燒結呈超細晶粒的鎢銅合金產品。檢測時採用阿基米德排水法測定鎢銅合金電極的密度；對複合粉末形貌用金相檢測儀觀測；相組成通過XRD（X-ray diffraction）確定；經研磨、拋光後利用SEM觀察顯微組織結構；用帶熱係數測量儀測定導熱係數；用電橋法檢測電導率。

鎢銅納米粉末的顆粒呈多邊形，粒度在30nm-50nm之間。Cu呈網路狀結構將近似多邊形的W顆粒粘結在一起，並均勻分佈。這是由於製備鎢銅複合粉的原料是鎢和銅的鹽溶液，在溶液中粒子的分佈本身就較為均勻，在電磁攪拌器強烈的攪拌作用下，會使得前驅體粉中基本保留了溶液中分子級的混合狀態。並且在焙燒和氫氣還原的過程中所採用的溫度較低，有效抑制了W晶粒的長大。另外，粉體的初始結構是鎢和銅的氧化物，之間相互隔離不利於氧化鎢顆粒的長大，易於形成彌散均勻的鎢銅複合粉末。從斷口形貌上看，W晶粒均勻分佈於Cu相之中，其周圍形成較大的韌窩，Cu相會沿著W晶粒呈連續網路狀分佈。從纖維組織結構上看，隨著燒結溫度的提高，組織分佈更為均勻，孔隙度也降低。從合金性能上看，鎢銅複合壓坯在燒結過程中兩相分佈均勻，通電時有效傳導電子平均運行速度增大，導電性能也隨之增強；完整的銅網路狀結構，使得相對較粗的鎢晶粒相互接觸面積較小，不易發生粘結形成頸縮，有利於熱傳導。

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大部分高純鎢條都是通過傳統的垂熔加工工藝生產製備的，這種傳統的工藝會消耗很大的電量。除此之外，在製備的時候，鎢條會受到電壓和氫氣流量波動的影響。如果進行大批量生產，操作人員的專業素養不夠或有所差異的話，會導致通一批產品的品質有所差別。而中頻爐燒結的條件下，不僅消耗的能量和成本較低，而且具有較高的時收率。

兩種工藝製備的鎢條的化學成分基本相同。所以，中頻燒結的方法同樣可製備出高純鎢條。而且製備出來的鎢條的密度和硬度相比傳統的製備方法更高一些，且晶粒分佈均勻。傳統燒結製備的鎢條各部分的密度由上而下呈抛物線形，通一根鎢條內的密度相差0.37g/cm³左右。而中頻燒結出來的產品的密度按裝料的方向由上往下稍微的增加，密度大概相差0.2 g/cm³。其密度分佈的均勻程度比傳統的方法要好很多。垂熔爐中只能放一條鎢條，這樣就會因為過多的氫氣帶走表面的大量熱量，導致鎢條的表面溫度低於中心溫度。鎢條本體又是垂熔爐的發熱體，中心溫度會高於表面溫度，因此，垂熔製備的鎢條的晶粒會分佈不均。中頻燒結的時候可以放置比較多的鎢條，且陳列緊密，氫氣帶走的熱量就會比較少。所以，最終製品的密度分佈比較均勻。

所以，中頻燒結不僅能製備更高純度的鎢條，還能在保證品質穩定的前提下進行大批量的生產。而且，因為電量消耗較低，所以需要的成本也較低。

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等靜壓成型的圓鎢條在加工過程中改善了鎢材料組織的均勻性，可一定程度上避免鎢絲脆斷的問題，從而提高繞性能，並且改善絲徑的均勻性，提高成材率，且具有較好的重現性。鎢絲在製備的時候使用模壓方鎢條成型的製備工藝，在使用方條模壓制的時候，要把粘結劑加到摻雜鎢粉裡，在鎢條成型的內部及其容易造成分層，密度不均，裂紋等現象。特別是方鎢條的在加工的過程中鎢條的四個角的變形量很大，中心變形量很小，所以它的變形很不均勻，在高溫的情況下，很容易產生局部裂紋，最終影響了鎢絲的品質和成材率。

為了解決方鎢條存在的問題，研製出了用等靜壓成型的圓鎢條。在使用該製備方法成型的過程中，最好對金屬粉末做出一定的規定。不同形狀，細微性和細微性分佈的金屬粉末對鎢條的製備都具有重要影響。因此，摻雜鎢粉的平均細微性應該在2.5~5.0μm，氧氣的含量要低於2500×10^-6。鎢粉在製備的時候，要控制其幹濕度，自然堆積起來後的單位體積密度要在2.0~2.5g/cm³。當鎢粉末要裝入軟膜套裡面的時候，一定要將粉末放置均勻且緊密，不要留有空隙，這樣才能保證最後成品的品質。製備完成後，卸壓的速度要緩慢進行。但是該工藝存在一定的問題。在高壓液體內壓制的時候，無法掌握最終成品的尺寸和外形。因此，最好使用金屬粉末自動裝料機，這樣就能保證鎢條成品的平直，圓滑且均勻。

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實際上，我們生活中的輻射種類很多。但專家指出，其中對人體的傷害程度最大的是電離輻射。電離輻射是指波長短、頻率高的高能射線，其可以通過與物質發生相互作用間接或直接地電離物質的原子、分子。電離輻射的電離能力取決於射線所帶的能量，若射線沒有帶足夠的電離能量，則電離不能發生。隨著輻射技術的發展，電離輻射在生活中的應用日益廣泛。在核工業中，其被用於原料的開採、冶煉、精加工，以及核燃料和反應堆的生產、使用與研究；在農業中，其被用於新品種培育、蔬菜水果保鮮以及糧食貯存；在醫學上，其被用於X射線透視、疾病診斷、腫瘤治療等；在工業上，則被用於射線發生器、電子速焊機、高壓電子管、各種加速器等。

當人體受到電離輻射照射的劑量超過一定限度，電離輻射會對人體產生危害。電離輻射可導致放射病，並使得幾乎所有器官和系統發生病理變化，其中最為明顯的是造血器官、神經系統和消化系統。電離輻射對人體的損傷可分為急性放射損傷和慢性放射損傷。急性放射損傷是指在短時間內接受一定劑量的輻射照射所引起的機體損傷，一般見於核事故和放射治療病人；而慢性放射損傷指的是在較長時間內分散接受一定劑量的輻射照射所引起的損傷（如皮膚損傷、造血障礙、白細胞減少、生育力受損等）。此外，電離輻射還可導致癌症和胎兒的死亡和畸形。因此，採用防護措施是必要的。

可通過在人與放射源之間放置一個遮罩件以遮罩電離輻射。由於鎢合金結合了高密度性、良好的機械加工性和耐腐蝕性以及高輻射吸收能力，鎢合金是輻射遮罩件的最佳材料選擇。減小鎢合金遮罩件的體積以及厚度，其遮罩能力仍然和鉛相當。此外，與鉛和貧鈾等材料的遮罩件相比，鎢合金遮罩件無毒無污染，既不會對人體產生危害，也不會污染環境，更容易為人們所接受。

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硬質合金空心鑽頭通常是由難熔金屬硬質碳化物WC和粘結相金屬Co組成的，其又被稱為取芯鑽頭、中心鑽頭、開孔鑽頭等。其是硬質合金鑽頭中的一類，除此之外還有牙輪鑽頭、可轉位刀片鑽頭、針狀硬質合金鑽頭等等。硬質合金鑽頭是靠鑽壓和自身旋轉產生的衝擊載荷破碎岩石的。在鑿岩鑽進中，鑽頭經受高頻率的衝擊載荷，且受到扭轉、彎曲、拉伸、壓縮等多種複合應力的作用，在高速回轉碰撞的環境下經受岩石、岩粉和礦水等工作介質的磨損與腐蝕。在研磨性高的硬地層可以使用針狀硬質合金自磨式鑽頭。一般硬合金鑽頭鑽進岩石可鑽性為Ⅱ一Ⅶ級的地層；針狀硬質合金鑽頭可鑽進Ⅵ一Ⅷ級岩石。而硬質合金空心鑽頭多用於切削、鑽孔、環形槽加工，可廣泛運用於軌道、工程、機械、航空航太、橋樑、船舶等加工領域，其鑽孔效率高、操作方便靈活，可配合於其他類型鑽機進行多方位加工，鑽孔性能明顯優於傳統使用的二刃麻花鑽。

硬質合金空心鑽頭主要包括以下幾個牌號：
YG3X HRA ≥91.5在鎢鈷鈦合金中耐磨性最好，但衝擊韌性較差，適於鑄鐵、有色金屬及其合金，碎火鋼，合金鋼小切面的高速精加工；
YG3 HRA ≥90.5 耐磨性僅次於YG3X，對衝擊和震動較敏感，適於鑄鐵、有色金屬及其合金連續切削時的精車、半精車加工，精車螺紋與擴孔；
YG6A HRA ≥91.5 屬細顆粒合金，耐磨性好，適於冷硬鑄鐵，有色金屬及其他合金的半精加工，亦適於碎火鋼合金鋼的半精加工及精加工；
YG6 HRA ≥90耐磨性較高，但低於YG3，抗衝擊和震動比YG3X為好。適用於鑄鐵，有色金屬及合金，非金屬材料中等切削速度的半精加工和精加工；
YG8 HRA ≥89.5使用強度高，抗衝擊，抗震性較YG6好，但耐磨性和允許的切削速度較低。適於鑄鐵，有色金屬及合金，非金屬材料低速粗加工。

除了硬質合金材料外，空心鑽頭也有採用高速鋼、工具鋼等材料。雖然高速鋼和工具鋼較為鋒利且鑽孔效率較高，但是其在鑽進硬度較高的材質時容易發生脆性斷裂。而在這點上硬質合金有更好的強度以及耐磨耐蝕性，在鑽進一些較硬的材質時不容易發生崩刃，在有腐蝕性液體的環境下也能夠確保鑽進工作的穩定進行。硬質合金空心鑽頭一般刃部採用三枚組合刃結構、齒距不等分割，還有一些特殊結構的組合刃採用若干個外刃、中刃以及內刃組成。每個刀刃在切削過程中，只負擔1/3左右的工作量，加上每個刀刃的內側也均有切削刀，從而使得排屑非常順暢。另外，由於各刃分別負擔一部分切削工作的特性，使得該孔鑽極不容易產生崩刃現象。硬質合金空心鑽頭可以對厚度為50mm的鋼板進行高速、高精度打孔且可以交叉重疊打孔，配合專用的取芯鑽頭機器還能夠進行多方位打孔，切削輕快、效率高、鑽頭使用壽命長、成本也相對較低，適合於各類鑽床、銑床、車床等。

以下是一些關於硬質合金空心鑽頭的注意事項：
1、開始鑽孔前必須確保刀具已經完全安裝到位，沒有鬆動或沒有夾緊的現象。
2、使用磁座鑽機鑽孔時必須保證鑽機磁塊下無鐵屑，吸附面平整，機器無搖擺或未完全吸附現象。
3、開始鑽孔直至鑽孔完成的全過程應保持冷卻充分，有條件的最好採用內冷卻，不充分冷卻易引起刀具損壞。
4、鑽孔剛開始時應進刀緩慢平穩，切入1-2mm後可以加快進刀速度。出刀時適當減慢走刀速度，中間切削過程應保持進刀均勻。
5、硬質合金鋼板鑽鑽孔時合理的刀刃線速度應在每分鐘30米左右，最低不應低於每分鐘20米。
6、硬質合金是高硬度的材料，存放和領用過程中應防止刀片磕碰，使用過程中應防止衝擊。
7、入刀時若產生劇烈振動，需檢查轉速是否太高，還需檢查機器導軌是否間隙太大，必要時進行維修和調整。
8、鑽孔過程中如遇到悶車停機現象，應首先切斷電源，手工反向稍微轉動刀具，使刀刃脫離切屑區域，再提起電機取下刀具，經查看無異常後可重新開始作業。
9、纏繞在刀體上的鐵屑過多時，可退刀後用勾子除去。

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釷鎢電極在經過一定量的加工變形後，其第二相發生了不同的變化。通過分析再結晶後電極的第二相、202旋鍛後電極的第二相和最後成品的第二相粒子形貌變化，瞭解變形加工對電極第二相的影響。

再結晶後，釷鎢電極的第二相大部分都保持著球狀形貌，少部分呈現細長的橄球狀，或出現了不規則的破碎現象。這主要是因為，再結晶退火時有許多殘餘應力消失了，電極內應力處於平衡狀態，基體鎢晶粒處在回復、再結晶的過程中，第二相多為球形樣貌。球形樣貌有利於降低電極的應力，防止在後續加工中內部裂紋的產生。另外，球形第二相能更好的與鎢基體協同變形，提高電極的力學性能。同時，球形第二相分佈在鎢基體晶界，能夠有效抑制晶界處裂紋的擴展。

而少部分細長的橄球狀第二相形成主要是因為，在熱軋開坯的過程中外力作用過大，第二相還沒來得及向韌性更好的鎢基體中運動，就產生了塑性形變，且沿軸方向出現了破碎現象。

經過202旋鍛加工後，電極的第二相呈現沿軸向拉長，大部分呈現米粒狀，當變形程度不大時，其仍然可以保持與鎢基體協同變形的能力。而部分的第二相粒子會出現斷裂，這主要是因為，加過程度的增加，加工溫度的降低，鎢基體的變形能力會逐漸降低。且回復、再結晶的晶粒會逐漸向位錯胞轉變，這時如果第二相受到了明顯的外力，則會發生一定程度的脆性斷裂。

隨著加工的進行，電極的鎢基體呈現明顯的纖維組織。第二相粒子呈斷續狀分佈在鎢基體纖維組織中，隨著變形程度的增加，其變形能力已經跟不上鎢基體，發生了脆性斷裂。使得米粒狀的第二相斷裂成更小的顆粒，同時留下大量空洞，則不適合再進行加工，否則會產生大量裂紋。

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