稀土钨电极材料的研究

钍钨电极具有放射性,其生产和使用过程中污染环境危害人类身体健康,因此需要新型电极产品加以替代,稀土钨电极焊接性能优良一直作为钍钨电极的替代产品而倍受关注,回顾课题组在稀土钨电极的研究历程,经过对单元稀土钨电极、二元复合稀土钨电极、三元复合稀土钨电极的研究,目前通过与北京钨钼材料厂合作,共同突破了多元复合稀土钨电极的工业化生产技术,实现了该类电极批量生产。     

多元复合稀土钨电极和钍钨电极生命周期评价

多元复合稀土钨电极作为替代钍钨电极的无辐射钨电极材料,其应用受到社会的广泛关注,但二者生产过程的环境影响并未开展定量评价。研究采用生命周期评价（LCA）的方法对多元复合稀土钨电极和钍钨电极从“摇篮”到“大门”的资源能源消耗和污染物排放进行研究,功能单位定义为分别生产1 t直径2.4 mm多元复合稀土钨电极和钍钨电极。结果表明,两种钨电极的环境热点均为上游原料阶段钨粉和氧化钨,分别占总环境影响的78.56%和55.15%;在工艺链中环境热点为烧结工艺,分别占总环境影响的9.50%和32.30%。两种钨电极的环境影响比较结果显示,相比于钍钨电极,多元复合稀土钨电极可降低35.81%的总环境影响,具有环境优势。对两种钨电极资源消耗、能源消耗和温室气体排放3类环境影响类型贡献结构进行分析,结果显示上游原料对这3类指标贡献较为突出。     

在钨电极中添加稀土元素的优化研究

在保证材料能顺利进行塑性加工的前提下，为了提高钨电极的热电子发射能力，对几种稀土元素对钨电极材料的影响情况进行了研究，结果表明：添加总量为钨基体质量2％的稀土氧化物，且Y2O3：(La2O3 CeO2)比例为3：2的钨电极，其综合性能最佳。     

复合稀土钨电极研究

测试了几种稀土钨电极的焊接性能,并对其组织结构进行了分析,深入探讨了稀土在不同电极中的作用机理。发现高温下稀土相形状将发生改变,毛细管现象只在电极开始工作时存在。由于传输速率和蒸发速率不同,铈钨电极头部出现贫稀土,侧面形成环状富集;1:2:1镧铈钇电极侧表面富稀土;1:1:3镧铈钇电极表面出现融熔;稀土通过融熔的钨传输到表面;从而保持电极的形状不变和电弧的稳定。     

钨电极材料研究进展

对当前钨电极材料进行了分类，对不同稀土钨电极的使用性能进行了简单介绍。同时对几种典型稀土钨电极的制备及研究进展进行了详细综述，并介绍了钨电极的应用及发展情况。     

多元复合稀土钨电极研究

多元复合稀土钨电极是用于取代有放射性危害的钍钨电极的新一代绿色环保产品,笔者介绍了在深入的机理研究和性能测试基础上,设计筛选出了多元复合稀土钨电极的最佳成分,并对该成分的钨电极进行了产业化技术研究和工业生产考察,取得了圆满的结果。     

稀土钨电极在高强度气体放电灯中的应用研究

通过对单元稀土钨合金材料和多元稀土钨合金材料的研究及稀土钨电极的制备,并组装成不同功率的照明金卤灯和汽车金卤灯,测定其发光性能,经对比分析,可知用稀土钨电极的灯的主要性能达到钍钨电极灯的水平,能部分取代传统的有放射性污染的钍钨电极,实现环保条件和材料性能的双替代。     

稀土钨、钼电极电子发射性能研究与应用开发

介绍了等者最近几年关于稀土钨、钼材料的研究工作。研究结果表明,在钨和钼中掺入不同稀土氧化物种类和含量,可制成系列稀土钨电极材料,其综合焊接性能超过先行的钍钨电极材料,克服了钍钨电极的放射性污染。所研制的稀土钼材料,具有工作温度低、韧性好的无放射性污染,由于发射稳定性的突破,使稀土钼阴极材料达到实用化。     

多元复合稀土钨电极的制备及其焊接特性研究

本论文采用机械混合法结合二段氢气还原成功制备出稀土掺杂钨粉。还原后的稀土钨粉冷等静压压制成钨棒后,采用中频感应烧结法制备出稀土钨电极。实验结果表明,制备的稀土钨粉,由于稀土元素的存在,降低了钨粉的粒度。稀土元素以稀土氧化物的形式存在。与垂熔法相比,采用中频感应烧结后的钨棒机械加工性能优异。电极成品率提高了5%,能耗则降低了60%以上。并且制成电极后的焊接性能得到了进一步提高。     

稀土钨电极在金卤灯的应用研究

利用液-固混合法制备的含稀土氧化物的钨基合金材料,经加工制成小功率金卤灯电极,并组装成70W的金卤灯整灯。对不同电极材质的金卤灯测定发光特性,并进行分析对比,钨镝和钨镝钇合金电极的金卤灯的启动、防溅性能和抗腐蚀性能可达到钨钍合金电极的水平。     

广西某钨矿选矿试验研究

广西某钨矿原矿含WO36.2%,原矿中的钨主要是以黑钨矿的形式存在,还有少量的钨华和白钨矿,采用磁-重联合流程,即采用一粗一精一扫湿式强磁选—钨粗精矿再摇床精选流程,可以达到钨回收率为92.19%的选矿指标,获得钨品位为71.74%,品质达国家二类一级品标准的优质钨精矿。     

稀土钨电极研究与应用

介绍了近年对TIG(钨极惰性气体保护焊)和PLASMA(等离子体)焊接、切割用钨电极材料的研究进展和应用情况 ,着重对稀土钨电极材料及稀土氧化物作用等有关研究问题进行了讨论。对W -La2O3、W -CeO2、W -Y2O3 电极材料的热电子发射能力和稳定性研究表明 :在中小电流时2.2-wt%La2O3-W电极具有较好的电子发射能力和稳定性 ,钇钨和铈钨次之 ;在大电流工作时 ,钇钨电极热电子发射能力和稳定性最好。对制备的二元复合稀土钨电极(W -La2O3-Y2O3、W -La2O3-CeO2、W -Y2O3-CeO2)和三元稀土钨电极(W -La2O3-Y2O3-CeO2)的性能与单元稀土钨电极材料(W -La2O3、W -CeO2、W -Y2O3)和钍钨电极材料进行了比较。结果表明 ,复合稀土钨电极材料的焊接电弧性能优于单元稀土钨电极和钍钨电极。但它们的性能又各不相同 ,可适应交流焊、薄板和中厚板不同焊接工作的需求。研究表明、电极的使用性能强烈依赖于稀土金属氧化物。燃弧过程中它们的行为是影响电极使用性能、电极温度、逸出功和电极稳定性的最重要的因素。     

钨的冶金及其加工技术

简要综述了钨的冶金和加工技术。除了用于制备高纯金属以及单晶等场合之外,钨及其合金的制备仍以粉末冶金方法为主,但近些年来在纳米钨粉的制备、掺杂钨合金的研究、钨合金的注射成形和复合材料的制备方面有很快地发展。     

稀土元素对掺杂钨粉还原过程及性能的影响

利用中止还原的方法,研究了稀土元素对掺杂钨粉还原过程及其性能的影响。结果表明,在同样的还原工艺条件下,稀土元素能使掺杂钨粉的还原速率减小,分裂时间更晚,但最终的钨粉粒度更细小,可获得几百纳米的超细钨粉。还原后,粉末的形貌由准球形转变为规则的立方体形。稀土元素还促进钨粉中钾含量的提高。     

钨合金的开发和应用现状

简单叙述了钨合金的特点,介绍了钨及钨合金在耐震钨丝、复合稀土钨电极和军事上的穿甲弹、钨子弹、药型罩的开发和应用。     

钨热电子发射材料的研究进展

钨热电子发射材料主要用作微波管、阴极射线管、等离子体装置和电子束设备的阴极，是电子产生的源泉，它的研究与应用已有多年历史。本文详细阐述了钨热电子发射材料的种类、性能特点、发射机制及其应用，总结了它们的发展历史和研究进展，提出了目前钨热电子发射材料的几个研究方向。稀土氧化物-钨热电子发射材料具有优越的发射性能，并可解决W-ThO2阴极材料的放射性污染，对综合性能更优的复合稀土氧化物，钨热电子发射材料需要进一步深入研究。随着纳米技术的发展，纳米复合氧化物，钨热电子发射材料是目前钨热电子发射材料研究的热点。在发射过程中，如何保证发射电流的稳定性、均匀性是热发射研究的又一个研究方向。     

中国钨加工业的现状与发展趋势

介绍了钨制品在国防与国民经济建设中的重要作用与地位,并以大量数据证明中国的硬质合金、钨基合金、钨丝、钨电器等领域的产能与产量已是世界产业大国,但在某些高性能与高附加值产品方面与国外先进水平相比尚有一定差距,并对中国钨制品的发展趋势进行了分析与讨论。