碳化鎢基硬質合金
鎢的碳化物具有高的硬度、耐磨性和難熔性。這些合金含有85%--95%的碳化鎢和5%--14%的鈷,鈷是作為粘結劑金屬,它使合金具有必要的強度。主要用于加工鋼的某些合金中,還含有鈦、鉭和鈮的碳化物。所有這些合金都是用粉末冶金法制造的。當加熱到1000--1100℃時,它們仍具有高的硬度和耐磨性。硬質合金刀具的切削速度遠遠地超過了的工具鋼刀具的切削速度。硬質合金主要用于切削工具、礦山工具和拉絲模等。
熱強和耐磨合金
作為難熔的金屬鎢是許多熱強合金的成分,如3%--15%的鎢、25%--35%的鉻、45%--65%的鈷、0.5%--0.75%的碳組成的合金,主要用于強烈耐磨的零件,例如航空發(fā)動機的活門、壓模熱切刀的工作部件、渦輪機葉輪、挖掘設備、犁頭的表面涂層。
在航空火箭技術中,以及要求機器零件,發(fā)動機和一些儀器的高熱強度的其它部門中,鎢和其它給熔金屬(如鉭、鈮、鉬、錸)的合金用作熱強材料。
鎢的化合物
鎢酸鈉用于生產某些類型的漆和顏料,以及紡織工業(yè)中用于布疋加重和與硫酸銨和磷酸銨混合來制造耐火布疋和防水布疋。還用于金屬鎢、鎢酸及鎢酸鹽的制造以及染料、顏料、油墨、電鍍等方面。也用作催化劑等。鎢酸在紡織工業(yè)中是媒染劑與染料和在化學工業(yè)中用作制取高辛烷汽油的催化劑。二硫化鎢在有機合成中,如在合成汽油的制取中用作固體的潤滑劑和催化劑。處理鎢礦石的時候可得到得三氧化鎢,再用氫還原三氧化鎢制得鎢粉,廣泛用于鎢材及鎢冶金材原料。
采用氫還原三氧化鎢或仲鎢酸銨的方法制備。用氫還原法制取鎢粉的工藝過程一般分為兩個階段:階段在500~700℃溫度下,三氧化鎢還原成二氧化鎢;第二階段在700~900℃溫度下,二氧化鎢還原成鎢粉。還原反應常在管式電爐或回轉式爐中進行。
還原鎢粉的性能(如純度、粒度、粒度組成等)主要取決于還原工藝。在管式爐中還原鎢粉時,影響還原速度的主要工藝參數是還原溫度、燒舟中氧化鎢的裝載量、燒舟移動速度、氫氣流速及氫氣中水分含量。隨著還原溫度的升高,鎢粉的粒度變粗。
鎢粉的制取除了氫還原法外,還有早期采用的氧化鎢碳還原法,還原溫度高于1050℃。用這種方法得到的鎢粉純度較低。此外,用金屬鋁、鈣、鋅等還原氧化鎢的工藝研究工作亦在進行中。對于特殊應用而要求高純度、超細粒度的鎢粉,則發(fā)展了氯化鎢氫還原法,得到的鎢粉粒度可小于0.05μm。
工業(yè)生產可用氫氣還原三氧化鎢制得;或將仲鎢酸銨用酸處理,再經熟分解得到三氧化鎢,用氫氣還原制得。
1.
氫氣還原三氧化鎢法:用氫氣還原可分二個階段進行,階段將三氧化鎢加熱至550~800℃,用氫氣還原,第二階段還原在650~850℃時進行,制得鎢粉成品。
2.
也可先將仲鎢酸銨通氫或不通氫還原成藍色氧化鎢(藍鎢),再用氫還原成鎢粉。鎢粉的粒度、粒度組成是鎢粉的重要質量指標。還原在管式電爐或回轉式電爐內進行。