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(shè)備、犁頭的表面涂層。
在航空火箭技術(shù)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。
觸頭材料和高比重合金
用粉末冶金方法制造的鎢-銅合金(10%--40%的銅)和鎢-銀合金,兼有銅和銀的良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和鎢的耐磨性。因此,它成為制造閘刀開關(guān)、斷路器、點焊電極等的工作部件非常的效的觸頭材料。成分為90%--95%的鎢、1%--6%的鎳、1%--4%的銅的高比重合金,以及用鐵代銅(-5%)的合金,用于制造陀螺儀的轉(zhuǎn)子、飛機、控制舵的平衡錘、放射性同位素的放射護罩和料筐等。
鎢泥是一種難硬化,具有可塑性的材料,是由鎢粉與高分子聚合物黏結(jié)而成的。鎢泥是一種全新的鎢制品,它顛覆了以往鎢制品一貫剛硬富含金屬質(zhì)感的形象,不會硬化,具有一定的柔韌性可以隨意捏成各種形狀。它的特殊性能讓它在很多的領(lǐng)域的運用越來越廣泛,主要用途是玩具配重和漁墜子。
鎢絲的生產(chǎn)大都用仲鎢酸銨 (APT)作原料。一般的工藝過程是將仲鎢酸銨在 500℃左右的空氣中焙燒成三氧化鎢,或在450℃左右的氫氣中輕微還原成藍色氧化鎢。制作白熾燈燈絲的鎢絲需要在三氧化鎢或藍色氧化鎢中摻入少量的氧化鉀、氧化硅和氧化鋁,三者用量總和不超過1%,這就是巴茲在1922年發(fā)明的鎢絲摻雜工藝。經(jīng)過摻雜處理的鎢的氧化物用氫氣還原成金屬鎢粉。還原過程一般分兩步進行:步在630℃左右還原成二氧化鎢(棕色氧化鎢),第二步在820℃左右還原成金屬鎢粉。兩步還原的目的是使摻入的鉀充分發(fā)揮作用和控制粉末粒度。這樣取得的摻雜鎢粉再在一種特制的模子中壓制成細長的方條。把方條在氫氣中通電,用自電阻加熱(溫度達3000℃左右)的方法進行燒結(jié),燒結(jié)后鎢條的密度可達到理論值的85%以上。這種鎢條便可以用旋鍛方法加工成直徑為3mm左右的鎢桿,然后進一步用模子拉拔的方法加工成各種不同粗細的鎢絲。例如220V、15W的白熾燈用的鎢絲直徑約為15μm,而 10000W的溴鎢燈用的鎢絲直徑約為1.25mm。更細的鎢絲如 220V、10W的白熾燈鎢絲直徑約為12μm,則要采用電解腐蝕的方法來制作。
當(dāng)鎢絲的直徑達到微米級時,用常規(guī)的卡尺很難地測定其直徑。因此,國際上通常將直徑在0.2mm以下的鎢絲用其切長為200mm絲段的重量來表示絲的粗細,例如上述15W白熾燈鎢絲的直徑可以用0.679mg/200mm來表示。