我国钨丝发展的科技进步

我国钨丝发展的科技进步

先进的钨冶金技术

钨湿法冶金技术的研究和应用主要集中在浸出技术强化，从而提高产品质量和回收率。我国钨冶金的生产工艺已居世界先进水平，其中某些关键技术，如粗钨酸钠溶液的强碱性阴离子交换除杂质及转型技术、复杂钨矿物原料的碱分解技术等已处世界领先地位。长期生产实践证明，经典工艺处理标准黑钨精矿时，APT的回收率仅90%左右，而新工艺则可达97.5%以上；处理白钨精矿或黑白钨混合矿时可达96%~97%，选冶总回收率比经典选冶回收率提高10%以上。

钨粉制造新工艺

钨粉粒度及形貌的控制是保证钨粉质量的关键。在20世纪80年代初，中国主要采用传统的黄钨技术制取钨粉，后来采用低温还原制取物相组成适宜的蓝色氧化钨，并进行高铝量掺杂或普通铝量掺杂，一次或多次氢还原制取不同特性的钨粉，又经酸洗处理，能稳定地制得纯度、钾含量、粒度、形貌等符合要求的掺杂钨粉。20世纪90年代，中国学者发现紫钨具有比表面大、活性强、易还原等特点，在制得单组分紫钨的基础上又用氢还原制得超细钨粉，目前该技术已能批量生产各种粒级的钨粉和纳米级钨粉。在纳米级钨粉制取方面，国内已研制成功一些新技术，如根据相转移的原理制得超细仲钨酸铵，再用高纯氢还原制得40~70nm的钨粉。还可采用超声喷雾热转化后再氢还原制得平均粒度为35nm的钨粉。

现代化加工技术装备

中国钨丝加工业经过60年的发展，仲钨酸铵至细钨丝全流程生产的大企业均配置国产的先进技术装备，如：回转掺杂设备、自控还原炉、钨粉酸洗设备、振动装粉机、冷等静压机、微机控制垂熔烧结炉、Y型三辊连轧机、串打式旋锻机、对焊机、中频或高频连续退火炉、转盘拉丝机、多模连续拉丝机、涡流探伤仪、矫直白丝机等，许多钨丝加工企业在引进设备基础上走内涵扩大再生产路子，进一步对生产线进行技术改造和工艺改进，以较少资金，扩大生产能力，提高产品质量。

产品质量达世界水平

以钾泡强化为技术基础的掺杂钨丝是中国的相对强项。在1992年虹鹭钨钼工业有限公司成立后，就大力开发节能灯钨丝，在国内率先大规模采用多模连续拉丝机淘汰单模拉丝机，大大提高生产效率和产品稳定性。此后，在退火工艺、拉丝模具、线盘、石墨乳、设备改造等方面采取各种措施，进一步提高产品质量和品质稳定性，成为世界著名照明企业的主要钨丝供应商。2002年上半年，年产300t钨丝生产线技改完成，单重10kg粗钨丝和单重3~5kg细钨丝实现规模化生产。虹鹭牌钨丝在2003年凭借机械矫直白钨丝、2004年单根重8～12kg粗钨丝获国家重点新产品殊荣，2006年自主开发具有知识产权的单根重3～5kg超细钨丝项目展示了在科技创新领域不断进取的成果。2008年国产设备规模生产单根重8～12kg粗钨丝达世界先进水平，产品远销韩、日、东南亚、欧美等地。

材料研究进展国家重视钨的深加工产品的研究开发，近年建立的厦门钨业国家级技术中心研发基地，已成为中国钨行业重大技术课题和钨材领域前沿技术开展创新性研究的核心基地和成果转化平台。一些科研院所和高等院校研发中心长期从事钨、钼材料的研究工作，承担了多项国家重点项目和“863”、“973”等重大项目，在钨加工技术和强韧化方面取得重大进展。

钨及其合金的研究内容主要是材料的塑脆性转变行为、抗震耐热特性、制取工艺的最佳化。围绕这些内容所进行的技术研究和产品开发是净化、细化、强韧化、复合化。对于钨丝的研究：净化表现在提高钨粉的纯度；细化主要是扩大亚细粉末和超细粉末的产量；强韧化表现在蓝钨掺杂或紫钨掺杂后进行氢气还原、钨粉酸洗的工艺，以保证适宜的钨粉粒度分布和掺杂物的均匀分布，提高钨丝高温抗下垂性能；复合化研究方面，单一机制强化主要有W-Re、W-Mo固溶强化，W-ThO2、W-REO弥散强化，W-K、Si、Al钾泡强化等，复合机制强化在W-Re-MeC、W-K、Si、Al-REO、W-K、Si、Al-Re等合金。

钨丝的研究与开发已取得明显成效，主要表现在灯用抗下垂掺杂钨丝的质量和产量不断提高，细钨丝的出口量逐年增加。成功开发复合机制掺杂K、Si、Al、Co、REO和K、Si、Al、Re的抗震耐热钨丝；W-REO合金丝、杆作为热电子发射材料，部分替代电子管和高强度气体放电灯中的放射性W-ThO2电极材料；钨丝纤维增强复合材料等产品也取得较大突破。