检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：付宝刚北京工业大学

学位级别：硕士

稀土钨电极是一类传统电极，主要应用于脉冲氙灯及钨极惰性气体保护焊等领域，其中脉冲氙灯作为泵浦光源在气体放电领域具有广泛的应用。随着现代科技的发展，脉冲氙灯的品种也越来越多，与此同时，对脉冲氙灯的使用寿命也提出了更高的... 详细信息

稀土钨电极是一类传统电极，主要应用于脉冲氙灯及钨极惰性气体保护焊等领域，其中脉冲氙灯作为泵浦光源在气体放电领域具有广泛的应用。随着现代科技的发展，脉冲氙灯的品种也越来越多，与此同时，对脉冲氙灯的使用寿命也提出了更高的要求。然而电极材料的好坏对脉冲氙灯的寿命起着决定性的作用。提升电极材料的密度、电子发射能力和抗烧损能力即是提高脉冲氙灯寿命的关键。文章基于课题组对稀土钨电极多年研究的基础上，通过真空热压烧结技术制备了W-La2O3-Y2O3-ZrO2稀土钨电极，探讨了烧结温度、保温时间、烧结压力和升温速率等工艺参数对钨电极性能和微观组织的影响规律，分析了稀土钨粉末的烧结机制和烧结激活能。后期在原成分基础上掺入了少量的碳纳米管(CNTs)改善组织性能，并通过组织性能测试，研究分析了CNTs的掺入对电极的密度、硬度、电子发射性能及微观组织的影响规律。　　文中得到了以下结论:对于平均粒度为0.5μm的稀土钨粉末而言，采用真空热压烧结制备稀土钨电极的最佳工艺参数为:烧结温度1600℃，烧结压力60MPa，保温时间60min，升温速率为0-1000℃:10℃/min，1000-1600℃:4℃/min，所制备的稀土钨电极平均晶粒尺寸为3μm，相对密度为99.7％;硬度达到528.5HV，导电率为28.29％IACS。在该工艺参数下，材料的烧结特征指数n值约为4，烧结机制以体积扩散中的由表面扩散到晶内为主。通过计算，稀土钨粉末的烧结激活能为286.2kJ/mol，粉末在该烧结工艺下具有较高的活性，所以应严格控制烧结参数，防止晶粒过于长大。在原成分中掺入CNTs烧结后，电极仍能保证较高的相对密度，晶粒细化明显;通过电子发射性能测试发现，当CNTs的掺入量为1％时，在1600℃的测试条件下，稀土钨电极的发射电流密度最高为1.1A/cm2，相比原成分电极，电子发射能力显著提升。CNTs的掺入降低了体系内的杂质氧含量，使得稀土元素分布的更均匀，显微组织良好，活性物质容易迁移到表面参与发射，提高了电极的电子发射能力和耐烧损能力。

关键词：稀土钨电极真空热压烧结显微组织相对密度电子发射耐烧损能力

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一种氢化物掺杂的稀土钨电极材料及制备方法

一种氢化物掺杂的稀土钨电极材料及制备方法

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作者：杨建参郑艾龙张莹超黄志民 361021 福建省厦门市集美区集美北部工业区连胜路339号

一种氢化物掺杂的稀土钨电极材料及制备方法，属于难熔金属材料技术领域。本发明的目的在于通过提供一种细晶、高致密的电极材料，提升稀土钨电极的性能，拓展其应用领域。本发明的特征在于：在金属钨中加入稀土氧化物(La2O3与Y2O3)和... 详细信息

标准号: CN111850331A

一种氢化物掺杂的稀土钨电极材料及制备方法，属于难熔金属材料技术领域。本发明的目的在于通过提供一种细晶、高致密的电极材料，提升稀土钨电极的性能，拓展其应用领域。本发明的特征在于：在金属钨中加入稀土氧化物(La₂O₃与Y₂O₃)和氢化物(ZrH₂)。氧化镧(La₂O₃)的质量百分含量为1％～3％，氧化钇(Y₂O₃)的质量百分含量为0.05％～0.1％，氢化锆ZrH₂的质量百分含量为0.05％～0.1％。经球磨混粉和真空热压烧结制备出稀土钨电极材料。在该种电极材料烧结过程中氢化锆会脱氢形成活性锆，活性锆会吸收电极中的杂质氧、氮等元素，净化钨晶界，调控电极材料中氧的含量，从而提高电子发射性能。

关键词：电极材料稀土钨电极材料活性锆氢化物氢化锆制备电子发射性能难熔金属材料真空热压烧结稀土钨电极稀土氧化物烧结过程掺杂的高致密金属钨氧化钇氧化镧杂质氧电极混粉晶界球磨脱氢细晶净化调控拓展吸收

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一种高致密度稀土钨电极的制备方法

一种高致密度稀土钨电极的制备方法

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作者：董建英钟铭杨义兵吴孟海王二卫阚金锋 721600 陕西省宝鸡市太白县经济园区

本发明公开了一种高致密度稀土钨电极的制备方法，包括：预处理步骤：选取满足要求的原料粉，进行破碎处理；压制成形步骤：对所述预处理步骤得到的粉末进行压制成形处理，得到压坯；烧结步骤：对所述压坯进行烧结处理，得到烧结坯；热... 详细信息

标准号: CN110788318A

本发明公开了一种高致密度稀土钨电极的制备方法，包括：预处理步骤：选取满足要求的原料粉，进行破碎处理；压制成形步骤：对所述预处理步骤得到的粉末进行压制成形处理，得到压坯；烧结步骤：对所述压坯进行烧结处理，得到烧结坯；热等静压步骤：对所述烧结坯采用热等静压处理，得到所述高致密度稀土钨电极。该制备方法各步骤配合良好，整体协同效应明显，且操作步骤简单易行，有利于大批量生产，制得的稀土钨电极产品的致密度达99.5％以上、纯度高、内部组织结构均匀、晶粒尺寸细小、强度高、适于批量生产。

关键词：稀土钨电极预处理步骤热等静压压制成形烧结坯压坯制备晶粒内部组织破碎处理烧结步骤烧结处理整体协同原料粉生产配合

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一种碳纳米管掺杂的稀土钨电极材料及制备方法

一种碳纳米管掺杂的稀土钨电极材料及制备方法

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作者：杨建参付宝刚高志坤聂祚仁 100124 北京市朝阳区平乐园100号

一种碳纳米管掺杂的稀土钨电极材料及制备方法，属于电极技术领域，以碳纳米管与稀土钨复合粉末为原料，与磨球及无水乙醇按一定比例放入球磨机进行球磨，使碳纳米管均匀分散在稀土钨粉体中，再将混合粉末进行烧结，其中碳纳米管含量为... 详细信息

标准号: CN109385547A

一种碳纳米管掺杂的稀土钨电极材料及制备方法，属于电极技术领域，以碳纳米管与稀土钨复合粉末为原料，与磨球及无水乙醇按一定比例放入球磨机进行球磨，使碳纳米管均匀分散在稀土钨粉体中，再将混合粉末进行烧结，其中碳纳米管含量为0.1％‑2％。本发明所制备的碳纳米管掺杂稀土钨电极材料可用作脉冲氙灯电极材料。当碳纳米管含量为1％，球磨时间为10h时，碳纳米管与稀土钨粉体基本不发生反应，碳纳米管能够保持其高强、高韧、高热导等优异特性。其硬度能够提高30％，逸出功达到2.91ev，相比纯钨降低36％，电子发射能力增强，晶粒细小。本发明所制备的碳纳米管掺杂的稀土钨电极抗烧蚀能力较强，能大幅度提高氙灯的使用寿命。

关键词：碳纳米管制备稀土钨电极材料稀土钨粉体掺杂的球磨球磨机电子发射能力稀土钨电极电极材料电极技术复合粉末混合粉末脉冲氙灯使用寿命无水乙醇晶粒烧结抗烧蚀稀土钨逸出功纯钨放入高热可用磨球氙灯掺杂

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一种稀土钨电极的生产方法

一种稀土钨电极的生产方法

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作者：于爱芳朱宏伟 253500 山东省德州市陵县经济开发区武佑街北首东侧

稀土钨电极的生产方法，包括利用偏钨酸铵水溶性制备纳米稀土钨粉，然后根据钨电极规格将常规稀土钨粉和纳米稀土钨粉按照一定比例掺混制备钨坯条，钨坯条经过后处理得到合格钨电极。本发明方法利用纳米材料比表面积大和颗粒形状复杂特... 详细信息

标准号: CN108396215A

稀土钨电极的生产方法，包括利用偏钨酸铵水溶性制备纳米稀土钨粉，然后根据钨电极规格将常规稀土钨粉和纳米稀土钨粉按照一定比例掺混制备钨坯条，钨坯条经过后处理得到合格钨电极。本发明方法利用纳米材料比表面积大和颗粒形状复杂特性提高了钨电极对稀土元素的吸附效果；利用纳米材料活性强和活化效果好，有效降低了高温烧结温度，减少了高温烧结过程稀土元素的流失；利用纳米材料分散性优良特性，保证了多元稀土元素在钨电极焊接过程中的稳定性，此外本发明工艺能耗低、生产成本低，实现了钨电极生产的绿色低碳环保。

关键词：钨电极纳米材料稀土元素纳米稀土钨坯条钨粉制备高温烧结过程生产成本低稀土钨电极后处理复杂特性高温烧结工艺能耗焊接过程颗粒形状绿色低碳偏钨酸铵吸附效果分散性稀土钨掺混活化生产环保保证

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烧结温度对SPS烧结制备W-La2O3-Y2O3-ZrO2稀土钨电极的影响

烧结温度对SPS烧结制备W-La2O3-Y2O3-ZrO2稀土钨电极的影响

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2017中国材料大会(cmc2017)

作者：张图杨建参王鹏李鹏北京工业大学

以 W-La2O3-Y2O3-ZrO2 为原料,采用放电等离子体烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)技术制备稀土钨电极的烧结体,用OLYMPUS-CK40M 金相显微镜、扫描电子显微镜观察(Scanning Electron Microscopy,SEM)及显微硬度仪分析研究不同SPS 烧结温度对稀土钨电极烧结体的微观组织形貌和硬度的影响,并用基于Archimedes 原理测量稀土钨电极烧结体的密度和气孔率来分析稀土钨电极SPS 烧结体致密度。结果表明：在50Mpa 的外加压力,5min 的烧结保温时间和100℃/min 的加热速率下,SPS 的最佳烧结温度为1450℃的烧结温度,可以得到致密度很高的W-La2O3-Y2O3-ZrO2 稀土钨电极的烧结体;随着烧结温度的升高,W-La2O3-Y2O3-ZrO2 烧结体微观组织中钨晶粒随之长大,致密度升高,硬度升高;SPS 烧结可以有效抑制W 晶粒的长大,从而得到高致密度细晶组织的稀土钨电极。

关键词：放电等离子体烧结稀土钨电极微观组织 SPS烧结温度

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几种稀土钨电极焊接5A62铝合金的工艺性能

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北京工业大学学报 2014年第10期40卷 1561-1564页

作者：杨建参曹杰张晓黄林北京工业大学材料科学与工程学院北京100124

为了寻求替代钍钨电极的节能环保、焊接性能优异的电极,针对多元稀土钨、钍钨、铈钨3种电极进行了烧损性能测试,并进行了钨极惰性气体（tungsten inert gas,TIG）保护焊实验,结果表明：钍钨电极的抗烧损性能最差,多元电极略优于铈钨电极... 详细信息

为了寻求替代钍钨电极的节能环保、焊接性能优异的电极,针对多元稀土钨、钍钨、铈钨3种电极进行了烧损性能测试,并进行了钨极惰性气体（tungsten inert gas,TIG）保护焊实验,结果表明：钍钨电极的抗烧损性能最差,多元电极略优于铈钨电极;焊缝接头的熔深和熔宽与焊接电流和焊接速度等焊接参数有关;采用多元稀土钨电极焊接后,在100 ～ 180 A的焊接电流下熔宽均小于铈钨电极和钍钨电极的熔宽;通过比较分析铈钨电极和多元电极焊接接头的显微组织、硬度曲线分布、扫描断口和力学拉伸实验结果,发现多元稀土钨电极的焊接接头力学性能和焊缝成型优于钍钨和铈钨电极,从而可替代钍钨和铈钨电极进行铝合金焊接.

关键词：稀土钨电极 5A62铝合金钨极惰性气体(TIG)焊接力学性能

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ZrH2掺杂对W--La203--Y203电极材料组织性能的影响

ZrH2掺杂对W--La203--Y203电极材料组织性能的影响

引用

作者：陈然北京工业大学

学位级别：硕士

钨是一种难熔金属，它的稳定性好，硬度、强度高，溅射产率低，热膨胀系数低，这些特点使它广泛地应用于照明、冶金、航空航天、国防军工等多个领域。社会发展和科技进步对钨电极的性能提出了更高要求，其中电极材料的低逸出功、高密度... 详细信息

钨是一种难熔金属，它的稳定性好，硬度、强度高，溅射产率低，热膨胀系数低，这些特点使它广泛地应用于照明、冶金、航空航天、国防军工等多个领域。社会发展和科技进步对钨电极的性能提出了更高要求，其中电极材料的低逸出功、高密度电流、长寿命和高可靠性等性能引起了国内外材料工作者的高度重视。目前，以钨为基体，添加高熔点氧化物（ZrO2，MgO）以及一些稀土氧化物为活性物质的的稀土金属氧化物电极已成为研究的主流，并仍在不断地发展，其中Zr的引入尤为重要。本文在综合性能优良的W-La-Y-Zr电极材料中掺杂氢化锆(ZrH2)，探讨氢化锆掺杂对稀土钨电极材料组织和性能的影响。　　本文采用中频感应加热烧结的方法制备了ZrH2掺杂的稀土钨电极材料，电极的致密度均在95％以上。通过XRD、金相、SEM、EBSD、TEM等测试方法，研究了W-La-Y-Zr电极材料烧结态和加工态的组织结构，并通过热电子发射实验以及直流TIG焊接实验对W-La-Y-Zr电极材料的发射和抗烧损能力进行了测试。组织结构分析发现:随氢化锆含量的增加，烧结态样品的硬度逐渐增加，致密度略有下降，W晶粒和第二相尺寸大小均降低。经分析认为，氢化锆的添加能在一定程度上有效改善钨晶粒之间的结合性，从而降低稀土钨电极材料的晶粒尺寸，提升了钨电极材料的硬度。经统计添加了0.08％ZrH2的样品和不添加氢化锆的样品相比，晶粒尺寸和第二相颗粒尺寸分别降低14.7％和11.2％。热电子发射试验表明:同等温度下添加氢化锆的稀土钨电极材料的J0总是要高于添加氧化锆的电极材料，1600℃下添加ZrH2和ZrO2的电极材料的J0分别为1.61 A/cm2和0.88A/cm2，经分析认为是第二相尺寸的减小增大了电极材料的电子发射性能。TIG焊接实验表明:添加0.1％ZrO2的电极的耐烧蚀能力最好，添加0.04％ZrH2的次之，添加0.08％ZrH2的耐烧蚀能力最差，经分析认为是致密度的提升、缺陷密度的降低以及ZrO2在高温下良好的热化学稳定性提升了电极材料的抗烧蚀性能。　　在稀土钨电极材料中加入ZrH2，ZrH2在烧结过程中分解为活性Zr和氢气，活性锆和晶界中的杂质氧O发生反应生成ZrO2，之后一部分ZrO2与La2O3发生化学反应生成烧绿石型La2Zr2O7相。XRD实验表明，不论是氧化锆掺杂还是氢化锆掺杂，在烧结过程中都会形成LZO相，通过热力学计算发现，两种反应的吉布斯自由能都小于0，在热力学上均可自发产生，而相比于氧化锆，氢化锆掺杂后吉布斯由能值更小，因此氢化锆掺杂的反应向指定方向进行的趋势更大。

关键词：稀土钨电极氢化锆掺杂改性微观组织发射性能抗烧损性能

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稀土钨加工过程中宏观缺陷的研究

稀土钨加工过程中宏观缺陷的研究

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作者：周绍欣北京工业大学

学位级别：硕士

钨是一种难熔金属，因高熔点、高硬度、蒸汽压低等性能，从而能够表现出良好的化学稳定性和高温性能。由于这些特殊的性质使钨广泛应用于航空航天、机械、电子电力等重要领域。然而钨具有严重的低温脆性和较高的塑脆转变温度，因此加工... 详细信息

钨是一种难熔金属，因高熔点、高硬度、蒸汽压低等性能，从而能够表现出良好的化学稳定性和高温性能。由于这些特殊的性质使钨广泛应用于航空航天、机械、电子电力等重要领域。然而钨具有严重的低温脆性和较高的塑脆转变温度，因此加工性能较差，加工成材率低，精加工困难，严重限制了钨的广泛应用。本文结合实际的生产，针对稀土钨电极在生产中出现的一些宏观缺陷进行研究。通过研究不同加工过程稀土钨电极材料的微观组织结构和性能，分析缺陷产生的原因，并提出了相应的改善措施，为生产实践提供指导。　　结果表明，中频烧结炉烧结工艺对样品的均匀性有影响。对于组织不均匀缺陷，产生的主要原因缘于中频烧结时产生的不均匀组织，采用中频烧结炉烧结时，炉膛中心和边缘样品组织是有差异的。炉膛中心温度较高，晶粒尺寸较大，硬度较小，而边缘部位的晶粒尺寸较小，硬度较高。烧结态稀土钨电极形成了<111>垂直于轴向的织构，旋锻态时演化为{111}<110>型织构，最终拉丝态的织构类型为<110>丝织构。烧结态形成的<111>垂直于轴向的织构不利于钨棒的进一步加工。随着晶粒尺寸的增大，<111>垂直于轴向的织构逐渐减弱，因此适当晶粒尺寸的增大有利于提高钨的可加工性。对于烧结态钨棒久置后粉化的缺陷，是由于稀土氧化物多分布在晶界处，长时间放置后其中的稀土氧化物与空气中的水发生反应，从而使晶界结合力弱而粉化。“蓝芯”缺陷是由于在钨棒的内部有了杂质氧，在晶界处钨和氧发生不同程度的反应，生成了不同颜色的钨的氧化物。“包芯”缺陷是由于宏观断口发生了两种不同的断裂造成的。造成不同断裂的原因是由于加工过程中边缘组织发生了部分动态再结晶，中心组织没有锻透，组织上的差异使钨棒发生了不同的断裂。

关键词：稀土钨电极宏观缺陷微观组织中频烧结导电性能

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一种稀土钨电极坯条的烧结方法

一种稀土钨电极坯条的烧结方法

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作者：李炳山彭鹰崔云涛王芦燕刘家均刘山宇 102206 北京市昌平区沙河镇沙阳路富生路5号

本发明公开了一种稀土钨电极坯条的烧结方法。首先根据电极成分按最终产物的重量百分比，在钨坯条中添加La2O3、Y2O3、CeO2或ZrO2稀土氧化物中一种或几种；将成型后的稀土钨电极坯条送入中频烧结炉腔体中，向腔体内通入氢气流；启动所... 详细信息

标准号: CN103866171A

本发明公开了一种稀土钨电极坯条的烧结方法。首先根据电极成分按最终产物的重量百分比，在钨坯条中添加La₂O₃、Y₂O₃、CeO₂或ZrO₂稀土氧化物中一种或几种；将成型后的稀土钨电极坯条送入中频烧结炉腔体中，向腔体内通入氢气流；启动所述中频烧结炉，以每小时100-300°C的升温速率升温，升温到2000°C-2400°C，并根据物料情况设定2个以上保温点，且每个保温点的保温时间为2-4小时；切断所述中频烧结炉的电源，待腔体内温度降低至常温后，取出烧结体。采用此烧结方法可以大批量、高效率的提供物理特性均匀、成材率高的稀土钨条。

关键词：中频烧结炉稀土钨电极烧结方法保温点升温稀土氧化物保温时间电极成分升温速率体内温度物理特性物料情况氢气成材率高效率烧结体腔体钨坯钨条稀土电源

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