為了提高機械的鑽井效率，一開始出現的增長擴散型中心噴嘴，它的噴嘴力井底很近，射流衝擊井底中心後向四周擴散然後向上返回且上下液流互不干擾，可以有效提高鑽速達28%.但是其噴嘴內部結構複雜，採用通常的壓模成型的方法無法製造，後來有些研究人員曾採用熱壓浸注粉末鑄造的方法來制進行嘗試，但是由於材料中含有銅等軟質金屬材料使得噴嘴的硬度、耐磨性能、抗蝕性能降低，所以使用壽命也隨之減短。為了解決噴嘴耐沖蝕性能的問題，又嘗試採用了壓模分段成型後再釺焊連接的製造方法。但是此方法雖然在噴嘴材料上採用硬質合金，在一定程度上提高了耐沖蝕性能，但是釺焊的還有其他方面的不足如焊縫強度低、緻密度差等問題，所以又產生了真空擴散焊新技術。

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硬質合金脈衝射流時非定常性射流，它所產生的動壓增大了噴嘴射流的軸心暫態衝擊力，而大多數的岩石較脆，不易發生明顯的塑性變形。因此，當岩石受到高的液壓壓縮時，大部分的壓縮能在岩層中儲存起來，當其暫態衝擊週期卸載時，岩石體內壓縮能迅速向表面釋放並產生膨脹作用促使岩屑從母岩彈起。而內部產生拉應力，當其超過岩石的抗拉強度時，就會引起拉伸破壞。此外，脈衝射流清岩具有兩個特點，一個是噴嘴射流的脈動特性，由於動壓力作用在衝擊圈內及整個井底形成不連續、不均勻的壓力分佈。另一個是橫向漫流以三種形式淨化（速度、動能、剪切應力）移動井底岩屑的排屑有效力來清理岩屑。因此，硬質合金脈衝噴嘴已在多個油氣田加以應用，在相同條件下與普通連續射流噴嘴比較能提高20%-40%的鑽速，鑽頭進尺提高15%-25%。

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在鑽進時，由於鑽頭機械破碎並與母岩分離開的岩屑往往被很大的壓力差壓持在井底，這種現象也被稱為“岩屑壓持效應”。而這種效應容易形成很大的塑性團塊使得鑽頭牙輪和牙齒與井底岩石之間形成一層“墊層”，從而影響了鑽進速度，加快了鑽頭的磨損。而所謂的噴射鑽井能夠大幅度提高鑽井效率的關鍵就在於水力能量的大小，所以硬質合金脈衝噴嘴出現充分地利用了“水力機械”清理岩屑和破岩的作用，利用脈衝射流從一定程度上叫囂了“岩屑壓持效應”。有實驗資料表明，硬質合金脈衝射流噴嘴的暫態能量是普通連續射流噴嘴的1.5倍，高頻射流是低頻射流的2.6倍，有效距離提高了1.5倍，這也使得井底的壓力得到有利的分佈，更加利於清岩和破岩並提高了鑽進效率。

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硬質合金實心噴霧噴嘴能均勻地將噴霧分佈於制定的橫截面上。其又能細分為兩種類型：一種是簡單直射噴嘴，它的噴射角度較小，通常小於15°，屬於近似直線噴射。所以其有效噴射距離較長。衝擊能量最大，在燃燒和非燃燒設備上都有較為廣泛的運用，如冷卻、防火、清洗等行業。而另一種是在噴嘴內部裝有旋流葉片，其噴霧錐角可達50°-120°，但是衝擊力不足，所以常運用於加濕和防塵。總的來說，硬質合金實心噴霧噴嘴一般粒徑較粗，為了減小粒度可採用空氣或蒸汽助霧化。

硬質合金空心噴霧噴嘴是對噴霧品質要求最為嚴格的一種（特別是運用在航空和地面燃機和燃燒室中）。由於它較小的平均粒徑，在噴霧的流量和角度相同的情況下，可以更為細膩地處理表面積更大的工件，對物質的移動產生較大的影響。因此，硬質合金空心噴霧噴嘴既能應用在工業爐窯、內燃機等燃燒設備上，又能在氣體冷卻、金屬零件表面處理、空氣加濕、粉塵控制及噴塗行業等方面有良好的表現。

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對於金屬材料製成的噴嘴的磨損表面上多見坑痕和犁溝，這是由於高壓霧化氣體或水煤漿的動力作用下帶動許多硬度高於該金屬材料的礦物質高速衝擊噴嘴內壁，而這些粒子還具有方向不確定性，所以所造成的沖蝕作用也不盡相同，有的嵌入材料表層，有的在表面產生犁溝，還有部分對金屬材料有著切削的作用，將金屬材料被推向兩側並形成脊隴後又被接下來的粒子作用給碾平。所以，對於金屬材料製成的噴嘴的磨損機理主要表現為塑性變形和微觀切削。

對於硬質合金材料來說，其含有熔點較低的金屬粘結相Co，在高溫的環境作用下粘結相Co容易發生塑性變形，隨後隨著硬質粒子被沖蝕掉。這會使得噴嘴沖蝕磨損表面留下許多凹坑和空洞並使得留下的硬質相顆粒因失去支撐而發生斷裂破壞，最終脫落。因此，硬質合金噴嘴的磨損機理主要表現為晶粒的脫落。最後是陶瓷材料噴嘴，由於它的熔點較高，硬度也比其他硬質粒子高出許多，所以其表現出很強的抗低角沖蝕能力。但是陶瓷材料是抗熱衝擊較差的脆性材料，抗彎強度也小於硬質合金。所以當內部的熱應力超過材料本身所能承受的強度極限時，就會出現裂紋、熱崩等破壞現象。

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釷鎢電極（優良的焊接性能）是最早使用的、普遍的鎢電極，廣泛應用於直流電焊接領域。在幾種鎢電極中，它的焊接性能最好，所以，它在全球範圍內的市場佔有率最高。但因釷鎢電極（粉末冶金和壓延磨拋過程）會發出微量的輻射（放射性污染），所以，西方國家限制其生產，但其使用並沒有受到限制。雖然如此，人們還是漸漸地將目光轉移到其他類型的鎢電極（比如，鎢鑭電極、鎢鈰電極），因為它們在大部分的應用領域都表現出了優良的性能，且它們不會產生輻射污染。因為釷鎢電極中的氧化釷會產生微量的輻射，所以，在使用其進行焊接時一定要保持良好的通風環境，而且焊接完後，應妥善處理廢棄的焊接頭。

鎢鈰電極（在鎢中加入氧化釷- ThO₂）的牌號標準

鎢鈰電極的優點
1. 與純鎢電極相比，其焊接性能更好，比如，它具有更好的導電率、更優的機械切割性能、更低的電子逸出功等優點。
2. 易操作，即使在超負荷的電流下也能運轉良好。



 

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本文講的是在“鑭鎢電極的製備”中提到的用鑭鎢包覆粉製備鑭鎢電極的原料之一 - 醋酸鑭的合成方法二，其實驗步驟如下：

1. 稱取10g氧化鑭，將其溶於500mL 50%醋酸溶液中並用蒸氣浴加熱。一般情況下，氧化鑭可以完全溶解，如果有少量氧化物殘留在容器底部的話，則需要對其進行過濾處理。

2. 將所得清液放置在75℃水浴上加熱，除去大部分溶劑。

3. 待溶液冷卻析出晶體後，再濾集晶體，將其放入裝有粒狀NaON和高氯酸鎂的真空乾燥器中，抽真空進行乾燥，得到水合醋酸鑭。然後再用下述的法1或法2除去結晶水。

法1：在真空條件下，溫度控制在150℃左右，將水合醋酸鑭（結晶水數目還沒有測定）加熱至恒重，即可得到無水醋酸鑭。

法2：

1. 稱取10g醋酸鑭水合物，將其倒入容量為500mL的圓底燒瓶中，再加入100mL的DMF（乾燥的），搖晃燒瓶，使得醋酸鑭（難溶於DMF）盡可能溶解在DMF中。

2. 再加入150mL的無水苯，析出La(CH3COO)3·DMF。

3. 濾集晶體，然後再用乙醚洗滌。並將其放置於真空保幹器（含無水氯化鈣和五氧化二磷）中保存。

4. 將晶體置於（阿布得哈頓）乾燥裝置中，在210℃下，對其進行加熱（也可以採用萘作熱浴），除去DMF，便可得到無水醋酸鑭。

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本文講的是在“鑭鎢電極的製備”中提到的用鑭鎢包覆粉製備鑭鎢電極的原料之一 - 醋酸鑭的合成方法一，其實驗步驟如下：

1. 稱取5g氧化鑭，將其加入盛有200mL醋酸酐的圓底燒瓶（容量為500mL）中，得到懸浮液。

2. 對其進行加熱，可以看到生成的產物沉積在容器底部，使其繼續回流（大約需要6～10h）直至反應結束。

3. 將產物取出並放入真空乾燥機（裝有固體NaOH和無水氯化鈣）中，乾燥兩天，再將產物放入真空乾燥槍中，對其進行乾燥處理，溫度控制在100℃左右。



 

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“由鑭鎢電極的製備原料談醋酸鑭 - II ” 主要講到醋酸鑭在化學純、分析純和工業級的指標，本文介紹的是醋酸鑭的指標表中的化學純、分析純和工業級的含義及拓展。

按純度，可以將化工原料分為工業純和試劑純（化學純、分析純、實驗純和優級純）。
工業純指的是純度低於四級品，即實驗純的試劑，純度非常低適用於要求不是很嚴格的實驗室，比如，漂洗、消溶或者是用作生產中的原材料。
試劑純指的是化工產品的純度，即原材料的純淨度，也可以說是原材料所含雜質量的多少。自然，原材料的純度越高，其所含的雜質種類和數量越少。

化學純（化學純粹試劑）--- 三級品，藍標籤，是化學試劑的純度規格，其英文全稱為Chemically Pure，縮寫為CP；主成分含量高且其純度也較高，仍存在少量干擾雜質，可以用於要求較高的合成實驗和要求較低的分析實驗。
分析純（AR） --- 二級品，紅標籤；主成分含量很高且純度也較高，干擾雜質含量很低，可用在化學實驗和工業分析。
優級純（GR）--- 一級品，綠標籤； 主成分含量和純度都很高，適用於精確分析和研究，有的可以用作基準物質。
實驗純（LP）--- 黃標籤； 主成分含量高，但純度較差，只適用於一般化學實驗和合成製備。



 

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“由鑭鎢電極的製備原料談醋酸鑭 -  I ”講的主要是醋酸鑭的一些性質，本文主要是接著I ，講到醋酸鑭在化學純、分析純和工業級的指標。

醋酸鑭在化學純、分析純和工業級的指標如下表所示

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