钨丝生产原理、工艺及其性能PDF电子书下载

目 录 1

1 概 述 1

1.1钨丝的发展简史 1

1.2钨丝的分类 2

1.2.1 纯钨丝 2

1.2.2掺杂钨丝 3

1.2.3钨合金丝 11

1.3纯钨丝和掺杂钨丝的区别 17

1.3.1 纯钨丝和掺杂钨丝不同的生产工艺 18

1.3.2纯钨丝和掺杂钨丝的不同性能 21

1.3.3 纯钨丝和掺杂钨丝的用途 22

1.4钨丝的用途 22

1.4.1 各种灯的灯丝 23

1.4.2 电子管材料 23

1.4.3显像管灯丝 23

1.4.4 蒸镀热子 23

1.5钨丝生产工艺流程 24

1.4.7 高温炉加热元件 24

1.4.5 热电偶材料 24

1.4.6 电极材料和接点材料 24

2仲钨酸铵生产 27

2.1钨矿 27

2.1.1 钨矿的分类 27

2.1.2钨矿在自然界的分布和钨矿床 30

2.1.3钨矿的开采和选矿 31

2.1.4钨精矿的品位 32

2.2钨精矿的分解 34

2.2.1 苏打焙烧法分解黑钨精矿 34

2.2.2在压煮器中用苏打溶液分解黑钨精矿 36

2.2.3 用氢氧化钠溶液分解黑钨精矿 37

2.2.4 苏打焙烧法分解白钨精矿 39

2.2.5在压煮器中用苏打溶液分解白钨精矿 39

2.2.6盐酸分解白钨精矿 41

2.2.7氯化法获得氯化钨或氯氧化钨 44

2.3净化粗钨酸钠溶液 45

2.2.8 钨的电解 45

2.3.1 硅的清除 46

2.3.2 除磷和砷并进一步除硅 47

2.3.3 除钼 50

2.3.4除其它杂质 52

2.4工业钨酸的制取 52

2.4.1 加酸直接沉淀析出钨酸 52

2.4.2分解钨酸钙析出钨酸 53

2.4.4 分解仲钨酸钠结晶析出钨酸 54

2.4.3分解正钨酸钠结晶析出钨酸 54

2.5钨的萃取冶金 55

2.5.1 叔胺萃取钨的基本原理 55

2.5.2萃取工艺流程 56

2.5.3影响叔胺萃取钨的因素 58

2.6钨的离子交换冶金 59

2.6.1 离子交换法提取钨的基本原理 59

2.6.2 离子交换法提取钨的工艺过程 60

2.6.3 离子交换树脂的选型和处理 62

2.6.4影响离子交换法提取钨的因素 64

2.7仲钨酸铵生产 70

2.7.1钨酸铵溶液的制取 71

2.7.2析出仲钨酸铵结晶 71

3掺杂机理与实践 75

3.1掺杂原料 75

3.1.1 仲钨酸铵晶体的特性 75

3.1.2 三氧化钨WO3 77

3.1.3 蓝色氧化钨的制取 78

3.2掺杂剂和添加剂 83

3.2.1 掺杂钨丝所掺杂的掺杂剂 84

3.2.2 固溶强化合金元素（添加剂） 85

3.2.3 弥散强化合金添加剂 86

3.3掺杂实践 90

3.3.1掺杂原料的选择 90

3.3.2掺杂剂种类和掺杂量的选择 91

3.3.3掺杂方法和添加方法 91

3.3.4掺杂过程 92

3.4.1 掺杂理论 97

3.4掺杂机理 97

3.4.2掺杂剂的作用 99

3.4.3掺杂孔和钾泡 102

3.5合金化机理 110

3.5.1 固溶钨合金 111

3.5.2 弥散强化钨合金 112

3.5.3 沉淀硬化钨合金 112

3.5.4联合强化钨合金 113

4氢还原钨粉 114

4.1氢还原机理 114

4.1.1 钨还原过程中产生的不同W-O相 114

4.1.2钨还原过程中发生的W-H2O（水蒸气）相 117

4.1.3钨还原过程中发生的W-O-H平衡状态 122

4.1.4氢还原氧化钨出现的β-W相 125

4.1.5 氢还原氧化钨的动力学 130

4.1.6 氢还原氧化钨机理 134

4.1.7 掺杂氧化钨的氢还原 136

4.2.1 非掺杂钨粉和掺杂钨粉的制取 141

4.2氢还原氧化钨的生产工艺过程 141

4.2.2 影响钨粉粒度的主要因素 145

4.2.3 测定钨粉粒度的方法和应用范围 153

4.2.4 纯钨粉和掺杂钨粉的特征 160

4.3氢还原炉 165

4.3.1 高温还原炉 166

4.3.2 回转管式还原炉 166

4.3.3推舟式管式还原炉 167

4.4.1 氢气生产方法 170

4.4氢气 170

4.4.2氢气净化方法 174

4.4.3氢气净化装置 178

4.4.4 氢气中氧和水分测定 181

4.4.5使用氢气安全操作 186

5钨粉的压制 187

5.1钨粉的压制原理 187

5.1.1 钢模压制钨粉原理 187

5.1.2等静压制钨粉原理 188

5.1.3 热等静压制钨粉的原理 189

5.2钨粉压制过程 190

5.2.1 模具设计和制造 190

5.2.2钨粉的选择和搭配 194

5.2.3钨粉的压制成型 195

5.3钨压坯的特性及影响因素 201

5.3.1 钢模压制钨压坯的特性 201

5.3.2 等静压制钨压坯的特性 202

5.3.3 热等静压制钨压坯的特性 203

5.3.4 影响钨压坯特性的因素 204

5.4压制设备 209

5.4.1机械压力机 209

5.4.2冷等静压力机 210

5.4.3热等静压力机 216

5.4.4冷等静压力机的安全措施 218

6钨压坯的烧结 221

6.1烧结理论 221

6.1.2表面扩散 222

6.1.1粘性流动 222

6.1.3体积扩散 223

6.1.4蒸发凝结 223

6.1.5塑性流动 224

6.1.6 扩散、流动和物理化学变化综合作用 224

6.2钨压坯烧结过程 225

6.2.1低温烧结 225

6.2.2 中温烧结 225

6.2.3 高温烧结 231

6.3烧结条的性能和检验方法 263

6.3.1 钨条外观和检验方法 263

6.3.2 烧结钨条的性能和检验方法 264

6.3.3 烧结钨条的晶粒度 265

6.3.4钨条的化学成分 271

6.4烧结炉 272

6.4.1 钼丝炉 272

6.4.2垂熔烧结炉 274

6.4.3 高温钨棒炉 277

6.4.4 中频感应烧结炉 282

6.4.5 钨棒炉与中频感应炉比较 287

7钨条的旋锻和型轧 289

7.1钨的压力加工原理 289

7.1.1概述 289

7.1.2 多晶体金属塑性变形的特点 291

7.1.3 多晶体金属塑性变形机理 292

7.2钨条的型轧 295

7.2.1 型轧法轧制钨条的基本原理 295

7.2.2孔型轧制种类 296

7.2.3双／三／四向压缩轧制型材比较 299

7.2.4 多向轧制与旋锻比较 302

7.3钨条的旋锻 302

7.3.1钨棒旋锻原理 302

7.3.2旋锻变形过程 304

7.3.3钨的旋锻工艺 306

7.3.4旋锻模 312

7.3.5旋锻机 315

7.4.1 钨杆矫直 317

7.4钨杆矫直与磨光 317

7.4.2钨杆的磨光 318

7.5钨的断裂 319

7.5.1 检验和分析金属材料断口的方法 319

7.5.2 金属断裂的基本类型 319

7.5.3体心立方晶格金属的断裂方式 321

7.5.4钨材的断裂行为 323

7.6影响钨变形的因素 325

7.6.1 钨条质量的影响 325

7.6.2 再结晶的影响 326

7.6.3钨的塑－脆性转变温度的影响 329

7.6.4 杂质和合金元素对钨加工性能的影响 331

7.6.5压力加工条件的影响 334

8拉拔钨丝 339

8.1拉丝原理 339

8.1.1 拉丝特点 339

8.1.2拉拔钨丝种类 339

8.1.3 拉拔钨丝的拉拔力 342

8.1.4钨丝在拉伸变形区中的应力分布规律 343

8.1.5 实现正常拉拔过程的条件 345

8.1.6 影响拉拔力和安全系数K2的因素 345

8.2拉拔钨丝工艺 351

8.2.1 拉拔钨丝工艺流程 351

8.2.2拉拔钨丝工艺参数的确定 352

8.2.3拉拔钨丝工艺参数 361

8.3.1 拉丝模的孔形 362

8.3拉丝模 362

8.3.2拉丝模材质 367

8.3.3拉丝模的制造 371

8.3.4 拉丝模的合理使用 373

8.4润滑和石墨乳 375

8.4.1 外摩擦在拉拔钨丝过程中的作用 375

8.4.2摩擦定理和摩擦系数 375

8.4.3润滑机理和润滑剂 377

8.4.4 石墨乳润滑剂的配制 378

8.4.5石墨乳的使用和储存 381

8.5钨丝表面清洗和超细钨丝生产 382

8.5.1 清洗钨丝表面的目的 382

8.5.2化学清洗方法清洗钨丝表面 383

8.5.3连续电解腐蚀的规律 386

8.5.4超细钨丝 390

8.6拉钨丝设备 391

8.6.1链式拉丝机 391

8.6.2 C733-1型和C731型拉丝机 392

8.6.3转筒拉丝机 393

8.6.4 C7305型和C73026型拉丝机 394

8.6.5 C7301型和C7303型拉丝机 395

8.6.6多模拉丝机 396

8.6.7超细钨丝用拉丝设备 397

8.6.8钨丝复绕机 399

8.6.9钨丝退火装置 400

9钨化合物的性质 402

9.1钨的氧化物 402

9.1.2二氧化钨 403

9.1.1三氧化钨 403

9.1.3中间氧化钨 404

9.2钨酸 405

9.2.1 正钨酸 405

9.2.2钨的同多酸 406

9.2.3钨的杂多酸 408

9.3钨酸盐 411

9.3.1 正钨酸盐 411

9.3.2二钨酸盐和三钨酸盐 415

9.3.3仲钨酸盐 416

9.3.4偏钨酸盐和四钨酸盐 418

9.3.5较高钨酸盐 420

9.3.6高钨酸盐 422

9.3.7 钨的杂多酸盐 422

9.3.8钨青铜 424

9.3.9钨的络氰化合物 426

9.4钨的卤素化合物 427

9.3.10羰基钨 427

9.4.1钨的氯化物 428

9.4.2钨的氟化物 432

9.4.3钨的溴化物 433

9.4.4钨的碘化物 434

9.5钨的难熔化合物 434

9.5.1钨的碳化物 434

9.5.2钨的硼化物 436

9.5.3钨的硅化物 439

9.5.4钨的氮化物 440

9.6钨的金属间化合物和中间金属相 441

9.7钨的其它化合物 442

9.7.1钨的硫化物 443

9.7.2钨的磷化物 444

9.7.3钨的砷化物 445

9.7.4钨的硒化物 445

9.7.5钨的碲化物 445

10.1.2钨的原子结构 446

10.1.1钨原子核 446

10.1钨元素 446

10钨丝的性能 446

10.1.3 钨原子的X射线吸收谱线 447

10.1.4 钨的X射线发射谱线 448

10.2钨的物理性能 448

10.2.1 钨的结构性能 448

10.2.2 晶体缺陷 450

10.2.3钨的密度 452

10.2.4钨的热学性能 453

10.2.5钨的光学性能或辐射性能 458

10.2.6钨的电学性能 463

10.3钨的化学性能 469

10.3.1钨与气体的化学作用 469

10.3.2钨在各种液体中的行为 471

10.3.3钨与非金属的反应 471

10.3.4钨与各种金属的反应 472

10.3.5钨和各种熔盐与氧化物的反应 473

10.3.6钨的氧化特性 474

10.4钨丝的绕丝性能 475

10.4.1 钨的塑－脆转变温度 475

10.4.2钨丝的绕丝性能 479

10.5钨丝的抗下垂性能 482

10.5.1钨丝抗下垂性能的测试方法 482

10.5.2 测量下垂值的温度计算方法 484

10.5.3影响钨丝抗下垂性能的因素 488

10.6钨丝的再结晶特性 489

10.6.1 测定钨丝再结晶温度的方法 490

10.6.2 纯钨丝和掺杂钨丝的再结晶特性 491

10.6.3 影响钨丝再结晶温度的因素 493

10.7钨的机械性能 497

10.7.1 钨的硬度 497

10.7.2钨的弹性模量 498

10.7.3钨的抗拉强度和延伸率 500

10.7.4 钨的持久强度（或蠕变强度） 509

参考文献 513

附 录 525