使(shi)用金屬(shu)在另一(yi)個金屬(shu)工(gong)件(或由其他材(cai)料(liao)制成(cheng)的(de)(de)工(gong)件,如(ru)陶(tao)瓷或塑料(liao))的(de)(de)表(biao)面上施加保護(hu)涂層是(shi)一(yi)種經(jing)過時(shi)間考驗的(de)(de)制造工(gong)藝,具(ju)有(you)許多工(gong)業(ye)優勢。雖然“標準”金屬(shu)(例如(ru)鎳、鋅(xin)、錫或銅(tong))或貴金屬(shu)(例如(ru)金、銀或鉑及其合金)通常用于涂覆涂層,但也可以使(shi)用稱為(wei)耐火材(cai)料(liao)的(de)(de)一(yi)類材(cai)料(liao)進(jin)行涂覆具(ju)有(you)自(zi)身一(yi)系列有(you)益(yi)特(te)性的(de)(de)金屬(shu)。

鎢是一種難熔金(jin)屬(shu),雖(sui)然難以使用(yong),但在特定(ding)金(jin)屬(shu)精加工(gong)情況下使用(yong)時具有(you)幾(ji)個關鍵優(you)勢(shi)。

什么是難熔金屬?

難熔金(jin)屬由五(wu)種材(cai)料組成(cheng):鎢、鉬、鉭、鈮(ni)和錸。這(zhe)些(xie)金(jin)屬在不同程(cheng)度上(shang)具有許(xu)多共同特征,包括:

  • 極高的熔點——尤其是鎢、鉬和鉭——使它們對處理熔融金屬和礦物很有價值。
  • 在極端溫度下保持強度的能力:許多鎢涂層產品在室溫下的抗拉強度是鐵的兩倍。
  • 對腐蝕破壞力的無與倫比的抵抗力:鎢涂層可以阻止紅銹和白銹的擴散,從而導致金屬部件過早損壞。
  • 出色的導電和導熱能力:鎢和其他難熔金屬經常用于電子制造應用和作為散熱器。
  • 極高的硬度:例如,許多切削工具由碳化鎢制成。
  • 高密度/比重:鎢的重量使其可用于鎮流器。

雖然難熔金屬具(ju)有許多相(xiang)同的特(te)性,但每(mei)一(yi)種都提供了自己的一(yi)套(tao)獨特(te)的特(te)性,將其(qi)與其(qi)他金屬區分開來。在本(ben)文中,我們將仔(zi)細研究鎢(wu),更具(ju)體地說,是鍍鎢(wu)的好處。

鎢的簡史

鎢(wu)(wu)是一種(zhong)堅(jian)硬、有光澤的(de)銀(yin)白(bai)色金(jin)屬(shu),由(you)愛(ai)爾蘭化學家彼得·沃(wo)爾夫于 1779 年(nian)(nian)發現。鎢(wu)(wu)最初被(bei)命(ming)(ming)名為“鎢(wu)(wu)”,它的(de)化學符號“W”就是從這個詞衍(yan)生而來的(de)。一些國家仍將(jiang)(jiang)鎢(wu)(wu)稱為鎢(wu)(wu)。1781 年(nian)(nian),瑞(rui)典化學家卡爾·威廉·舍勒 (Karl Wilhelm Scheele) 將(jiang)(jiang)鎢(wu)(wu)作為一種(zhong)元素(su)分離出來,并將(jiang)(jiang)其命(ming)(ming)名為現在的(de)名稱。瑞(rui)典語“tung”和“sten”的(de)意思是“重”和“石(shi)頭”——對這種(zhong)堅(jian)固(gu)、致密的(de)金(jin)屬(shu)材(cai)料的(de)恰當(dang)描述。

直(zhi)到 1840 年代(dai)(dai)中期,鎢(wu)(wu)仍(reng)然是(shi)一種(zhong)相對晦澀的元素,當時研究員羅(luo)伯特·奧克斯蘭(Robert Oxland)獲得了(le)制(zhi)造工業用鎢(wu)(wu)酸和(he)鎢(wu)(wu)酸鈉的專利。十年后,Oxland 獲得了(le)第二(er)項生產鐵(tie)鎢(wu)(wu)合(he)金(jin)(jin)的專利,該合(he)金(jin)(jin)是(shi)當今制(zhi)造的現代(dai)(dai)高速鋼材料的基礎。

鎢最顯(xian)著的(de)發(fa)展(zhan)可能發(fa)生在大約半個世紀(ji)后,當時它首次用(yong)于(yu)制造燈(deng)泡燈(deng)絲。直到今天(tian),這仍然是一個突(tu)出的(de)鎢應用(yong)。

鎢的關鍵特性和特性

與所(suo)有難熔金屬(shu)一(yi)樣,鎢具有許(xu)多特(te)(te)性和特(te)(te)性,使(shi)其(qi)對產品制(zhi)造和其(qi)他工業(ye)用途(tu)極為有利。其(qi)最(zui)顯著的特(te)(te)性之一(yi)是其(qi)熔點為 6,170° F (3,410° C),是所(suo)有已(yi)知金屬(shu)中最(zui)高的。這使(shi)得鎢成為涉及極端(duan)溫度的制(zhi)造應(ying)用的首選。

雖然鎢能(neng)夠在高溫下保持其強度(du)(du),但(dan)它往往會在高于 538° F 的溫度(du)(du)下形(xing)成(cheng)揮(hui)發性(xing)氧化膜。因(yin)此(ci),有必要在高溫下采取涂(tu)層、創(chuang)造真空或在保護(hu)環境中使用等步驟。 -溫度(du)(du)應用。

鎢(wu)還具有(you)非常高的抗(kang)拉(la)強度(3,000° F 或 1,650° C),即使是直(zhi)徑極小的鎢(wu)絲。此(ci)外,鎢(wu)是可(ke)用的最(zui)致密金屬(shu)之(zhi)一,并且(qie)具有(you)極強的延展(zhan)性,這使得它能夠被拉(la)成細(xi)線形式,用于許多(duo)制(zhi)造應用。

如前(qian)所述,鎢中的“tung”意為“重”。鎢有多重?一立方英寸的鎢重達三(san)分之二磅。只有鉑、銥(yi)、鋨和錸金屬重量更大。

鎢(wu)的(de)(de)卓(zhuo)越耐腐蝕性使其適(shi)合在(zai)惡(e)劣環(huan)境中使用。鎢(wu)在(zai)環(huan)境溫(wen)度下(xia)對大氣腐蝕和濕氣具有良(liang)好的(de)(de)抵(di)抗力,在(zai)室溫(wen)下(xia)對硝(xiao)酸(suan)(suan)、硫酸(suan)(suan)和氫(qing)氟酸(suan)(suan)具有良(liang)好的(de)(de)抵(di)抗力。此外,鎢(wu)能(neng)夠(gou)抵(di)抗液態金屬,如(ru)汞、鈉、鎂和氫(qing)。然而,鎢(wu)在(zai)高溫(wen)下(xia)會與一氧(yang)化(hua)碳、二氧(yang)化(hua)碳、硫和二氧(yang)化(hua)氮發生反應。

鎢的(de)其他有用特性包括比其他標準(zhun)金屬(shu)(例如鎳和鐵(tie))更有效(xiao)地導(dao)電的(de)能力,以及高(gao)熱中子吸(xi)收(shou)截面。

探索鎢的多種用途

鎢(wu)金屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)一個廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工業應用是(shi)用作熒光燈、燈泡(pao)和真(zhen)空管中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)延(yan)展性白熾燈絲——這一工藝由(you)通用電氣公司的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de) William D. Coolidge 博士在 20世紀初開發。這項創新建立在托馬斯·愛(ai)迪生在 19世紀后期首次開發的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)真(zhen)空玻(bo)璃燈泡(pao)技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎上。柯立芝(zhi)博士生產(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)延(yan)展鎢(wu)使鎢(wu)絲的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用成為可(ke)能,這種(zhong)鎢(wu)絲的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直徑可(ke)以拉(la)到人類頭發的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)六分之(zhi)一左右。

當與(yu)碳形成合(he)金形成碳化鎢時,鎢可作為硬度(du)和(he)耐磨(mo)性(xing)至關重(zhong)要(yao)的(de)產品的(de)建(jian)筑材(cai)料。示(shi)例包括切削工具(ju),例如鉆(zhan)頭(tou)、刀具(ju)、圓(yuan)鋸以及石油、木工、采礦和(he)金屬加工等行業中使(shi)用的(de)各種(zhong)車削和(he)銑削工具(ju)。

鎢兼(jian)具硬度和耐(nai)熱(re)性,使(shi)其在生產(chan)高(gao)速(su)鋼等重金(jin)屬(shu)合金(jin)方(fang)面極具價值。據Chemicool 稱,用于生產(chan)高(gao)速(su)鋼的(de)合金(jin)中鎢含量高(gao)達 18%。這些鎢基材料的(de)應用包括(kuo)制(zhi)造火(huo)箭噴嘴、各種汽車零部件、輻射屏蔽(bi)和各種耐(nai)磨涂層(ceng)。

鎢(wu)也可(ke)用(yong)于(yu)各(ge)種(zhong)化(hua)學制造(zao)(zao)應用(yong)。例如,硫(liu)化(hua)鎢(wu)是一(yi)種(zhong)有效(xiao)的(de)高溫潤(run)滑劑(ji),在加氫脫硫(liu)過程中充當催化(hua)劑(ji)。氧(yang)化(hua)鎢(wu)廣泛用(yong)于(yu)制造(zao)(zao)陶瓷釉(you)料(liao)。鎢(wu)鈣和鎢(wu)鎂可(ke)以在熒(ying)光照明(ming)產品中找到,同時還(huan)可(ke)以增加各(ge)種(zhong)催化(hua)劑(ji)的(de)強(qiang)度(du),可(ke)以延長催化(hua)劑(ji)的(de)使用(yong)壽(shou)命。

由于能夠在極(ji)端溫度下(xia)保持強度,鎢(wu)被廣(guang)泛(fan)用于高溫焊(han)接、加熱和電(dian)氣(qi)應(ying)用。一(yi)種突出的工業制(zhi)造技術(shu)是(shi)鎢(wu)極(ji)惰性氣(qi)體 (TIG) 焊(han)接,這(zhe)是(shi)一(yi)種以非消耗性鎢(wu)電(dian)極(ji)為特(te)色的電(dian)弧焊(han)接方法(fa)。由于其(qi)導電(dian)性,鎢(wu)還(huan)用于制(zhi)造集成電(dian)路和其(qi)他電(dian)子(zi)零部件。最后,鎢(wu)的重(zhong)量使其(qi)適(shi)合用作鎮流(liu)器(qi)和配重(zhong)。

關于在鎢基材料上電鍍

鎢的(de)所有(you)吸引人的(de)特性(xing)(硬度、耐腐蝕(shi)性(xing)、在高(gao)溫下保持其強度的(de)能(neng)力等(deng))使(shi)其在產(chan)品制(zhi)造中如此有(you)用(yong),也(ye)使(shi)其在金屬表面處(chu)理應用(yong)中同樣有(you)價值,特別(bie)是電(dian)(dian)鍍。然(ran)而,與(yu)所有(you)難熔金屬一(yi)樣,純鎢是一(yi)種高(gao)反應性(xing)材料,這使(shi)得用(yong)鎢進行電(dian)(dian)鍍是一(yi)個極具挑戰性(xing)的(de)過(guo)程。

現在,讓我(wo)們(men)仔細看看電鍍,以及一些(xie)具體的鍍鎢工藝。

鎢電鍍服務

電(dian)(dian)(dian)鍍是(shi)一種金(jin)屬(shu)(shu)(shu)精加(jia)工(gong)技術,它(ta)使用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)來減少溶解的金(jin)屬(shu)(shu)(shu)離子(zi),以在(zai)電(dian)(dian)(dian)極上形成金(jin)屬(shu)(shu)(shu)涂層。該過(guo)程需要將工(gong)件(稱(cheng)為基材)浸入特殊配制(zhi)的電(dian)(dian)(dian)解質溶液(ye)中,也稱(cheng)為鍍液(ye)。因為電(dian)(dian)(dian)流(liu)用(yong)(yong)于促進涂層的沉積,所以電(dian)(dian)(dian)鍍通常(chang)被稱(cheng)為電(dian)(dian)(dian)沉積。由于其高度(du)的反應(ying)性,單(dan)獨用(yong)(yong)鎢(wu)電(dian)(dian)(dian)鍍基板(ban)是(shi)極其困(kun)難的。它(ta)通常(chang)與鎳或其他金(jin)屬(shu)(shu)(shu)共同沉積。

傳統上(shang),使(shi)用水(shui)性(水(shui)基)鍍(du)(du)液鍍(du)(du)鎢并不能(neng)產(chan)生可接受的結果,原因有很多:

  • 初始打擊后涂層過程停止的趨勢(閃蒸)
  • 沉積物中的高氧化物含量
  • 嚴重坑點沉積物
  • 機械性能差的涂層
  • 與其他金屬一起使用共沉積技術時效果有限
  • 陰極效率低

 然而,半個多(duo)世紀前開(kai)發的(de)(de)用(yong)于(yu)制造火箭(jian)噴嘴的(de)(de)電鍍(du)技術能夠克服這(zhe)些(xie)障礙。具體而言,該方法涉及從(cong)非水有機電解路易斯酸溶液中(zhong)電鍍(du)鎢(wu)。這(zhe)種高度(du)專業(ye)化(hua)的(de)(de)鍍(du)鎢(wu)工藝依(yi)賴于(yu)使(shi)用(yong)鹵化(hua)鎢(wu)溶液,使(shi)鎢(wu)處于(yu)非活(huo)性狀(zhuang)態(tai)。

鎢表面刷電鍍

最近(jin)的鎢電(dian)鍍創新是一(yi)種有效的刷(shua)電(dian)鍍技術的發展(zhan)。雖(sui)然(ran)與標準電(dian)鍍密切相(xiang)關(guan),但刷(shua)鍍的不同(tong)之處(chu)在(zai)于,它不是浸入基材,而(er)是使用浸有電(dian)解質溶液的刷(shua)子(zi)施(shi)加(jia)涂層。

刷子通常由包(bao)裹在布質材(cai)料中的(de)不銹鋼制成,并連接(jie)到低壓直流電源。然后將工(gong)件連接(jie)到負輸(shu)出(chu)。由于該工(gong)藝(yi)能(neng)夠(gou)在基(ji)材(cai)的(de)目標區域(yu)進行(xing)更有效的(de)涂層(ceng)應用,因(yin)此刷鍍(du)通常被稱為選擇性鍍(du)或點鍍(du)。

就刷鍍(du)的(de)(de)缺點而(er)(er)言(yan),它(ta)可能比標準電(dian)鍍(du)更加勞動密集,因為它(ta)需(xu)要(yao)(yao)更多(duo)的(de)(de)操作員參與(yu)。對(dui)于超過(guo) 0.7 毫米(mi)的(de)(de)涂層要(yao)(yao)求(qiu),要(yao)(yao)達到所需(xu)的(de)(de)鍍(du)層厚(hou)度也可能要(yao)(yao)困難得(de)多(duo)。此外,在涂覆整個零件而(er)(er)不是特定的(de)(de)目標區域時,傳統電(dian)鍍(du)往(wang)往(wang)更具(ju)成本效益。

鎢刷鍍工藝(yi)實際上使用了(le)一(yi)種鎳鎢合金,該合金由(you)重量(liang)百分比約為 40% 的(de)(de)鎢和 60% 的(de)(de)鎳組成。這會產生一(yi)種硬涂(tu)層,通過增加(jia)硬度和耐磨性(xing)(xing)來顯著改善基材(cai)的(de)(de)表面(mian)性(xing)(xing)能。高鎢含量(liang)還提供了(le)熱(re)穩定性(xing)(xing)元(yuan)素(su)。將涂(tu)層短時間暴露(lu)在高溫下(xia)可以(yi)進(jin)一(yi)步增加(jia)其(qi)硬度。

化學鍍鎢服務

化(hua)學(xue)鍍可(ke)以(yi)追(zhui)溯(su)到 1940 年代,現在是(shi)金(jin)屬(shu)表(biao)面(mian)處理市場的重要組成部(bu)分(fen)。電鍍和化(hua)學(xue)鍍之間的主要區別在于后者不需(xu)要外部(bu)電源(yuan)并且只使(shi)用一個(ge)電極而不是(shi)兩個(ge)。涂層(ceng)不是(shi)電沉積(ji),而是(shi)通過自(zi)催(cui)化(hua)反應發生。

化學鍍被認為(wei)是比電鍍更(geng)(geng)(geng)簡(jian)單(dan)、更(geng)(geng)(geng)清潔的(de)工藝。優(you)點包括能夠實現更(geng)(geng)(geng)均(jun)勻的(de)涂層厚度(du),因為(wei)該工藝使電鍍溶液能夠到達基板表面(mian)上較(jiao)深的(de)凹陷區域。控制整體(ti)涂層厚度(du)并防止(zhi)涂層在邊緣和角落過度(du)堆積(ji)也容易得多。化學鍍覆層的(de)多孔性往(wang)往(wang)較(jiao)小,并提(ti)供(gong)更(geng)(geng)(geng)好的(de)防腐蝕保護。最(zui)后(hou),從(cong)長遠來看(kan),不(bu)需(xu)要電力(li)和更(geng)(geng)(geng)簡(jian)化的(de)電鍍設置(zhi)可以使化學鍍更(geng)(geng)(geng)具(ju)成(cheng)本效益。

鎢(wu)(wu)本身(shen)不適(shi)合采用目前可用的技術進(jin)行化(hua)(hua)學鍍(du)工藝。然而,化(hua)(hua)學鍍(du)鎢(wu)(wu)可以通過碳化(hua)(hua)鎢(wu)(wu)的沉積來實現,碳化(hua)(hua)鎢(wu)(wu)是一種極其(qi)堅硬(ying)的類金(jin)剛石金(jin)屬(shu)合金(jin)。該技術需要使用包含(han)鎳磷(lin)合金(jin)的化(hua)(hua)學鍍(du)溶(rong)液,該合金(jin)充當粘(zhan)合劑,推動(dong)厚度的增加,并將碳化(hua)(hua)鎢(wu)(wu)顆粒作為金(jin)屬(shu)晶體生長中的捕獲材料結合在一起。

電鍍到鎢表面

雖然(ran)難以(yi)實現(xian),但在某些情(qing)況下也可(ke)以(yi)電(dian)鍍(du)到鎢(wu)基材上以(yi)增(zeng)強腐蝕保(bao)護(hu)。雖然(ran)幾乎不可(ke)能單獨在鎢(wu)上電(dian)鍍(du),但有效的技術可(ke)用(yong)于(yu)電(dian)沉(chen)積到碳化鎢(wu)工(gong)(gong)件(jian)上。鎳是最適(shi)合與鎢(wu)一起使用(yong)的涂層。但是,該部件(jian)應經過涂層后(hou)脆(cui)化消(xiao)除工(gong)(gong)藝(yi),以(yi)確保(bao)足夠、持(chi)久的涂層附著力。

選擇合適的電鍍公司的重要性

只有少數金(jin)(jin)屬精加工(gong)公司擁有成功(gong)地將鎢鍍(du)到(dao)其(qi)他(ta)金(jin)(jin)屬上所需的(de)經驗和(he)專業知識。錦華隆開發了(le)一種高效(xiao)的(de)鎢電鍍(du)工(gong)藝,可(ke)為航空航天、汽(qi)車和(he)電子等行業的(de)公司提供一致的(de)結果。我們還可(ke)以(yi)定制我們的(de)鍍(du)鎢技術,以(yi)滿足您的(de)工(gong)業操作的(de)要(yao)求和(he)規格。此外,我們有能力在鎢和(he)其(qi)他(ta)難熔金(jin)(jin)屬上電鍍(du)。

當您(nin)選(xuan)擇錦華隆來滿(man)足(zu)您(nin)的(de)鎢電鍍(du)需求時,您(nin)還與(yu)一(yi)家(jia)將質量(liang)作為首(shou)要關注點的(de)公(gong)司(si)合作。我(wo)們(men)(men)是一(yi)家(jia)通過 ISO 認證的(de)金(jin)屬(shu)精(jing)加工(gong)業務(wu),作為我(wo)們(men)(men)在組織各個領域實(shi)施的(de)業務(wu)改(gai)進(jin)流(liu)程的(de)早期采用者而享有(you)盛譽。我(wo)們(men)(men)的(de)工(gong)程師(shi)、科(ke)學家(jia)、生(sheng)產人(ren)員和其他金(jin)屬(shu)表面(mian)處理專業人(ren)士團隊致(zhi)力于實(shi)現一(yi)個目(mu)標:無(wu)論(lun)項目(mu)規(gui)模或范圍如何,讓每位客戶都完(wan)全滿(man)意。

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