三氧化钨（WO3）陶瓷掺杂铁系金属氧化物前后电导性能变化。温度不高时，掺杂氧化镍（NiO）的WO3陶瓷会因为掺杂浓度的不同，电导率始终在未掺杂陶瓷电导率上下波动，掺杂氧化铁（Fe2O3）与掺杂氧化钴（Co2O3）的陶瓷电导率大于未掺杂的陶瓷。掺杂NiO与掺杂Co2O3的陶瓷只要掺杂浓度不是特别大，电导率都会随着温度和浓度增加而变大，但是当掺杂量很大时，这两者掺杂的陶瓷反而电导率会下降，由于掺杂量浓度大于溶解度时会生成第二相，第二相主要存在于晶界上，使得晶界之间的流动性降低，同时使晶粒之间的空隙附着于晶界附近，导致材料的电导率下降。而掺杂Fe2O3的陶瓷会随着掺杂物浓度的不断上升，电导率也不断变大，这主要是由于作为金属氧化钨Fe2O3本身也有很良好的电导率，当掺杂浓度为10.0mol%时，WO3的电导率最大。

 

三氧化钨（WO3）陶瓷seebeck系数受掺杂铁系金属氧化物的影响。塞贝克（Seebeck）系数，Seebeck系数的绝对值越大，说明热电材料的热电转换效率更好。从三种掺杂陶瓷的Seebeck系数都大于未掺杂陶瓷且都为负值，可以看出三种掺杂陶瓷都是一种n型热电材料，但是不同的是掺杂Fe2O3与掺杂NiO的陶瓷的Seebeck系数绝对值都是随着温度上升而增加，而掺杂Co2O3的陶瓷在随着温度增加，Seebeck系数的绝对值并没有随着温度升高而出现单调的变化趋势，而是在某一些温度点上出现了下降。可能是在这些温度点上出现出现了相交，材料的微观结构影响了Seebeck系数。

制备掺杂三氧化钨（WO3）陶瓷。制备过程：首先，将三氧化钨与掺杂物研磨成粉末，为了使研磨出更细腻的混合粉末，研磨过程中加入适量酒精；然后，将混合粉末干燥后预烧处理，温度为600℃；其次再进行研磨，研磨过程中加入聚乙烯醇（PVA），形成均匀混合的浆料；最后，将浆料经过干燥、造粒、成形后在1100℃下烧结出掺杂的WO3陶瓷。

 

WO3陶瓷掺杂铁系金属氧化物前后微观结构变化。单从晶体尺寸上来看，只有氧化铁（Fe2O3）的掺杂使WO3陶瓷晶粒变小，而氧化钴（Co2O3）与氧化镍（NiO）的掺杂使得WO3陶瓷的晶粒尺寸变大。随着掺杂浓度的提高过程中，掺杂Fe2O3的陶瓷晶粒尺寸逐渐变大，孔间隙率逐渐变小并且一直小于未掺杂的陶瓷；掺杂Co2O3与NiO的陶瓷晶粒尺寸逐渐变小，孔间隙率逐渐变大，甚至超过了未掺杂陶瓷的孔间隙率。三者之间的共同性为：掺杂量较小时，陶瓷材料都获得了更好的致密性；但掺杂量较大时，颗粒中都出现杂质，这些杂质都基本存在于晶界上并随着掺杂量增大而变多。不同的掺杂物在WO3陶瓷中的溶解度不同，当掺杂浓度在溶解度之下时，掺杂物溶解在WO3陶瓷中；当掺杂浓度在溶解度之上时，就会产生第二相，分别为FeWO4，Co2O3、NiWO4，这些产物即为晶界上得杂质，掺杂浓度越高，第二相就越明显，杂质就越多。这些第二相的生成原因主要原因为：铁系金属氧化物的浓度超过了本身在WO3中的溶解度，随后与WO3发生了化学反应。

三氧化钨（WO3）属于过渡金属氧化物，不仅具有变色特性、气敏特性、被用于诸多领域，而且还被发现具有属于电学领域的特性，具有压敏特性以及热电热性，对于热电特性目前的主要运用方向为热电发电与制冷。WO3虽然具有热电特性，但想要直接用来制作热电器件还必须改善其热电性能，提高热电转换效率，掺杂是改善或增强材料某一特性的主要手段，文中分析了铁系金属氧化钨掺杂WO3后对其热电特性的影响。

铁系金属氧化钨。目前发现的铁系元素有三种，分别为：铁、钴、镍，这三种元素性质很相似，被统称为铁系元素，文中掺杂物分别为这三种铁系金属的氧化物，分别为：氧化铁（Fe2O3）、氧化钴（Co2O3）、氧化镍（NiO）。三氧化二铁（Fe2O3）是生活中铁锈的主要成分，可作为颜料、抛光剂、催化剂以及炼铁原料等，最主要应用于橡胶、油墨、油漆等领域中等；氧化钴（Co2O3）可作为催化剂、染料以及生产超耐热合金、硬质合金、绝缘材料和磁性材料的原材料等，主要应用于精炼石油催化剂、搪瓷和陶瓷颜料、油漆添加剂、电池行业等；氧化镍（NiO）可作为催化剂、电子元件材料、搪瓷的密着剂和着色剂以及生产镍锌铁氧体等，主要应用于主要磁性材料、冶金、显像管、搪瓷涂料和蓄电池材料等。这三种金属氧化物都能用于颜料、催化剂、作为生产金属、金属合金的原材料，并且都具有良好的电导特性，也正因为铁系金属氧化物具有良好的电导特性所以被选择作为WO3的掺杂物来改善其热电特性。

我国是世界储钨和产钨大国，对世界钨商品贸易的影响是举足轻重的。近年来，我国在钨制品的生产、质量研究及出口量上取得了长足进展。但我国碳化钨在世界贸易中所占比例仍然很低。如何合理地利用我国丰富的钨资源，发展和提高钨产品深加工技术水平，提高深加工产品质量，开拓钨的新应用领域，搞好钨副产品的综合利用，不仅对硬质合金行业的发展有深远的影响，而且对铁合金行业也有重要意义。

 

真空碳还原三氧化钨法：

真空碳还原三氧化钨法是指在钨粉中允许杂质碳存在（包括WC）或杂质成分要求不是很严的那些情况下，用工业纯碳还原制取钨粉或碳化钨粉是简便而经济的方法。如以下表格所示，用碳还原的钨粉或碳化钨粉，做为铸造碳化钨的物料是完全可以满足要求的。为此。可以使用纯度为98%的三氧化钨或纯度较高的人造白钨，以碳黑石墨粉等为还原剂，在真空炉内还原和碳化而制得钨粉和碳化钨粉。