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作者:鎢制品生產商、供應商-中鎢在線    文章來源:網絡轉載    更新時間:2015-9-25 16:08:37

加熱處理后鎢及釷鎢電極中的物理變化

從兩種類型電極的加熱部分和非加熱部分切割樣本。研究人員在檢測樣本表面之后,樣本的橫切面與縱切面被拋光以便于相成像和 分析。運用Joel  6300F場發射掃描電鏡(TESEM)配備次級電子(SE)和反向散射電子(BSE)探測儀檢測樣本。運用Oxford ExlⅡ能量擴 散 X一射線 (EDX)分析系統結臺掃描電鏡 ( FESEM )完成元素分析。EDX探測儀有一薄 窗,它能夠探測低原子數目的元素比如氧。

BSE探測儀是對含不同相位的材料成像的理想儀器。拋光處理將樣本凹凸不平的構形減至最低程度,BSE探測僅顯示平均原子數目 ( Z )的差 異。Z為較低值的區域比較高Z值的區域暗。 因而釷 (Z=33) 比起鎢(Z =74)較暗,一旦研究人員識別這些相位特征,就可運用 EDX法集中電子束于要分析的該點或區域測定樣本的元素成份。在該點的元素發射出特定的X一射線就可被計算并按照多頻分析儀記 錄的能量進行分類。

鎢電極的變化過程可歸結為晶粒生長和表面氧化兩方面。在未經加熱的含釷鎢樣本中,由于拉拔工藝中將桿徑縮小至所需規格(3.2mm)使得氧化釷顆粒具有延伸形狀。釷的熔點( 3666±25K)低于鎢熔點 (3693K)。盡管氧化釷受制于鎢,但由于它在熔融過程 中與鎢一起被拉拔,所以它具有一定的聚合力。鎢在熔點時的軟化過程盡管很短,但使得這些晶粒呈現出優化球形。  

運用EDX光譜對加熱前后的氧化釷顆粒進行檢驗表明:在使用方法的誤差±%范圍內,氧和釷的峰值高度比率保持不變。另外,在鎢基質中并未發現存在有釷。并非象人們所認為的那樣,鎢作為釷的還原劑。但是EDX分析法并不能探測痕量元素,并且極有可能的是:在較短的試驗時期內不能使足夠的氧化釷還原成可探測到的釷數量 ,釷數量包括自身或分解進入鎢物質中的釷。

當氧化釷熔化并且當鎢顆粒變大,氧化釷由電極觸點遷移進入電弧本身。此時溫度高足以使氧化釷蒸發并使之分解。一部分分解物 質掠過稍冷卻的電極表面,在那里凝聚一些釷物質,這樣就電極上形成一 圈釷物質。盡管如此,電極使用壽命延長的原因仍不十分清楚,特別是在電極觸點在較短使用期間內變為純鎢的情況下,它有可能是由在鎢基質中的微量釷或氧化釷所引起,或是由鎢的兩種運行模式所起,因此在未來還需進一步研究來揭示此謎。

 

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