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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WO377

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