钨铜合金薄板性能表征
- 分类：钨业知识
- 发布于 2016年6月17日
- 点击数：832
钨铜合金薄板性能表征指的是钨铜合金薄板的物相分析、显微组织观察以及各项性能测试。其中物相分析还可细分为差热分析（Differential thermal analysis，DTA）、XRD物相分析（X-ray diffraction）以及成分测试等。差热分析采用的是差热分析仪，其原理是通过在一定温度下不发生任何化学反应和物理变化的稳定物质作为参照物与等量的待测物（钨铜合金薄板）在相同环境中等速变温的情况下进行比较。待测物任何物理和化学上的变化与它所处同一环境中的标准物温度相比都会出现暂时的升高或降低。而XRD物相分析则采用铜靶K辐射，调整工作电流、电压以及扫描速率，利用特征X谱线测出钨铜合金薄板试样中的主要组成相。
对于钨铜材料来说，成分测试一般采用稀硝酸—氢氟酸溶液，这是因为在硝酸介质中钨会以钨酸的形式沉淀并与铜分离。之后用氢氧化铵将钨酸沉淀溶解，以钨酸铵灼烧重量法测定钨；再以电感耦合等离子体原子发射光谱法测定滤液中所残余的钨，二者相加即为钨的总量。对钨铜合金薄板进行显微组织观察的过程是砂纸磨制→水冲洗→抛光（刚玉Al2O3）→水冲洗→酒精清洗→烘干→浸蚀（浸蚀剂采用1:1铁氰化钾和氢氧化钠混合溶液）→水冲洗→酒精清洗→烘干→观察试样。
各项性能的测试包括密度测试、硬度测试（维氏硬度HV）、电阻率（电导率）测试、热导率测试、热膨胀系数检测等。其中密度测试采用的是经典的阿基米德排水法；显微硬度采用的是金刚石压头以规定载荷压入试样表面后的压痕长度来确定；电阻率的测定通常采用电桥法；热导率则是先在钨铜合金薄板试样的表面喷涂上碳粉以防止表面反射入射光，然后在一定温度下采用闪光法导热分析仪将加热元的氙灯发射一束脉冲打在样品下表面，并由红外探测器测量升温情况得到热扩散系数。
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含铜量对钨铜药型罩的性能影响
- 分类：钨业知识
- 发布于 2016年6月17日
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钨铜药型罩被称作是弹药的心脏，它同时具有钨高硬度、高强度、低热膨胀系数的特性以及铜良好塑性和优良的导电导热率。相比于单一金属药型罩，这种复合型药型罩能量转换与吸收机制更合理、化学能的利用率更充分、破甲性能更优越、造价也更低，具有广泛的开发前景。随着生产技术及工艺的革新，密实药型罩逐渐被粉末药型罩所替代。钨铜粉末药型罩因其密度高、延展性好、穿深大、杵堵少等优势，已逐步在聚能弹药等军工领域起到了至关重要的作用。但是，在制备钨铜药型罩过程中随着制备温度的升高，铜的流失始终是个不可避免的问题。铜相的流失会使得材料的致密度和强度发生一定程度的下降。
相关研究人员通过对压制压力、烧结温度及时间等因素对含铜率的变化规律的分析，总结出含铜量和相对密度对药型罩射流性能的影响，为制备钨铜粉末药型罩提供一定的理论基础。实验表明，烧结样品的含铜率随压制压力的增大而增大，随烧结时间和烧结温度的增大而减小，铜流失率则相反。这是由于：
1.压制压力的增大有效地缩小W颗粒间的间距，使Cu颗粒很难从材料内流失，从而减缓材料内部Cu颗粒向外挥发的速度；
2.增大压制压力使得Cu颗粒表面的接触面积逐步增大，使原本具有较大自由能的Cu颗粒在熔化的过程中更容易与相邻Cu颗粒融合形成较大的颗粒，降低了微小颗粒在高温阶段的挥发几率，使含铜量保持稳定。
因此，钨铜粉末药型罩的含铜率对其射流穿深的影响明显小于相对密度，但对射流稳定性起着重要作用，铜流失率越小的药型罩射流穿深稳定性越好。
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氧化钨太阳能电池
- 分类：钨业知识
- 发布于 2016年6月17日
- 点击数：959
太阳能电池的开发和应用是当前新能源领域的研究热点，如何提高转化效率和降低成本是太阳能电池研究的两个关键问题。目前市场上的硅太阳能电池制造成本过高，不利于推广应用。纳米TiO2太阳能电池由于具有廉价的成本、简单的工艺及稳定的性能等优点，已成为第一代太阳能电池的有力竞争对手。其制作成本仅为硅太阳能电池的1/5~1/10，光电效率稳定在10%，寿命能达到20年以上，但是如何提高转换效率一直是科学家们研究的焦点。
纳米氧化钨材料具有无毒、无害、容易制备、性能稳定、价格低廉以及优良的可见光响应等优点，是一种较为理想的光电化学反应体系光阳极半导体材料，在光电化学领域如光解水、光降解有机污染物及太阳能电池得到了广泛的应用。
染料敏化太阳能电池的光阳极材料大部分采用TiO2，其原因是相对于钌系光敏材料，TiO2是与其具有最佳能级匹配关系的半导体材料。氧化钨是PEC光电化学池常用的光阳极催化材料之一。相对TiO2、ZnO等光阳极材料（能隙约3.4eV），WO3具有更窄的能隙（2.5~2.8eV）。其中钙钛矿结构通过A位和B位掺杂或取代更容易进行结构调控。因此，钨基氧化物光阳极材料是一类具有良好潜在开发前景的太阳能光电化学电池阳极材料。
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氮掺杂纳米孔状氧化钨电极
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- 发布于 2016年6月17日
- 点击数：1112
掺杂是改善过渡金属氧化物可见光响应常用的方法。大量研究表明，稀土等金属离子掺杂可显著提高半导体材料的光催化性能，然而金属掺杂可能导致催化剂热稳定性降低且引入光生电子和空穴的复合中心从而降低其光电性能。非金属掺杂如C，N，F和S掺杂可提高半导体材料的热稳定性和导电性，并通过在导带和价带之间形成“中间能级”而提高材料对可见光的响应。氮掺杂可显著提高半导体材料对可见光的吸收效率。
纳米多孔氧化钨制备方法：
1）钨片的处理方法：先将钨片切成10mm x 15mm的小片，采用水磨砂纸逐级打磨至表面无划痕，再分别用丙酮、异丙醇、甲醇和去离子水超声清洗15min，氮气吹干以备用。
2）采用两电极阳极氧化法，以金属钨片作为阳极，10mm x 15mm 大小的铂片作为对电极，放入电解槽中，两电极之间的距离是25mm。将电解槽置于恒温水浴槽中，调节水浴温度以控制反应温度；钨片反应面积为0.88cm2。添加一定量配置好的含不同浓度NH4F的1mol/L的（NH4）2SO4溶液电解质。
（不同反应温度的氮掺杂纳米孔状WO3电极的稳态光电流谱）
氮掺杂的方法：
将制备好的自组装纳米孔状WO3置于管式炉，通入NH3/N2（体积比1:2）混合气体，以5℃/min的升温速率加热到一定温度，并保温一定时间，然后自然降温到室温。NH3和N2的纯度均为99.999%，流量为120ml/min。
（不同反应温度的氮掺杂纳米孔状WO3电极的光电转化效率谱）
（氮掺杂及纯纳米孔状WO3电极的能带结构示意图）
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CsxWO3类过氧化物模拟酶(2/2)
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- 发布于 2016年6月16日
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