钨的事实与数据有哪些?(上篇)

钨的事实与数据有哪些?

What’s the Facts of Tungsten

前言

钨的全球重要性与本书的多语言视角

钨在多国工业中的战略地位(英文:Tungsten, 德文:Wolfram, 俄文:Вольфрам等命名差异)本书目标使为了整合全球多语言资料,打造钨业最全面参考书。

研究方法与多语言数据来源

中文(中国钨业协会)、英语(USGS)、德语(德国矿业报告)、法语(法国地质学会)、日语(日本金属学会)、俄语(俄罗斯矿产年鉴)等资料整合

数据截至2025年3月12日,含中国钨业网最新更新的新闻和价格资料;微信公众号“中钨在线”过去十几年的各类资讯和价格变化。

目录

引言

钨的全球重要性与本书的多语言视角

第一章 钨的基本物理性质

1.1 钨的原子结构与基本参数

1.1.1 晶体结构的数学模型与分析

1.1.2 钨同位素的物理性质

1.1.3 多语言命名的历史细节

1.2 钨的熔点与沸点

1.2.1 各国熔点测量方法的对比

1.2.2 熔点随压力变化

1.2.3 应用案例

1.3 钨的密度与比重

1.3.1 密度测量技术

1.3.2 不同相态密度

1.3.3 应用实例

1-3-1:钨密度随温度变化

1.4 钨的硬度与脆性

1.4.1 硬度测试实验

1.4.2 脆性微观机制

1-4-1:钨断裂韧性随温度变化

1.4.3 改进方法

1.5 钨的热膨胀系数与导热性

1.5.1 热膨胀曲线

1.5.2 导热理论

1.5.3 应用案例

1-5-1:钨热膨胀系数随温度变化

1.6 钨的电阻率与导电性

1.6.1 电阻率随频率

1.6.2 导电性解释

1.6.3 应用实例

参考文献

第二章 钨的化学性质与化合物

2.1 钨的化学稳定性与反应性

2.1.1 氧化反应与温度效应

2.1.2 酸碱腐蚀行为

2.1.3 应用实例与理论分析

2.2 钨的氧化物(多态与性质)

2.2.1 三氧化钨(WO

2.2.2 二氧化钨与中间氧化物

2.2.3 应用与理论推导

2.3 钨的卤化物(种类与特性)

2.3.1 六氟化钨(WF

2.3.2 其他卤化物

2.3.3 应用与稳定性分析

2.4 钨酸及其盐类(结构与用途)

2.4.1 钨酸(HWO

2.4.2 钨酸盐

2.4.3 应用与理论

2.5.1 碳化钨(WC

2.5.2 二硫化钨(WS

2.5.3 应用与理论

2.6 钨的化学反应动力学(速率与机理)

2.6.1 氧化反应动力学

2.6.2 酸腐蚀机理

2.6.3 应用与分析

参考文献

第三章 钨的提取与加工

3.1 钨矿类型与分布(全球概览)

3.1.1 矿物特性

3.1.2 全球分布与开采

3.1.3 应用与储量分析

3.2 钨矿选矿技术(物理与化学方法)

3.2.1 重选与磁选

3.2.2 浮选技术

3.2.3 应用与效率分析

3.3 钨的冶炼工艺(焙烧与浸出)

3.3.1 焙烧工艺

3.3.2 浸出工艺

3.3.3 应用与理论

3.4 钨的提纯技术(溶剂萃取与离子交换)

3.4.1 溶剂萃取

3.4.2 离子交换

3.4.3 应用与理论

3.5 钨粉与合金制备(还原与烧结)

3.5.1 氢气还原

3.5.2 烧结工艺

3.5.3 应用与理论

3.6 钨加工中的环境影响与控制

3.6.1 废气与废水

3.6.2 固废处理

3.6.3 控制与理论

参考文献

第四章 钨的应用与工业价值

4.1 钨在硬质合金中的应用

4.1.1 硬质合金制备与性能

4.1.2 切削与耐磨应用

4.1.3 理论与发展趋势

4.2 钨在高温合金中的应用(航空与能源)

4.2.1 高温合金成分与制备

4.2.2 航空与能源应用

4.2.3 理论与前景

4.3 钨在电子工业中的应用(电极与靶材)

4.3.1 电极制备与性能

4.3.2 靶材应用

4.3.3 理论与发展

4.4 钨在医疗与防护中的应用(屏蔽与探测)

4.4.1 辐射屏蔽

4.4.2 探测器应用

4.4.3 理论与趋势

4.5 钨在其他领域的应用(润滑与催化)

4.5.1 润滑材料

4.5.2 催化应用

4.5.3 理论与前景

4.6 钨的工业价值与经济分析

4.6.1 经济产值

4.6.2 战略意义

4.6.3 理论与未来

参考文献

第五章 钨的勘探与矿藏分布

5.1 钨矿的类型与地质特征

5.1.1 黑钨矿与白钨矿

5.1.2 波斯语与阿拉伯语中的钨矿成因研究

5.1.3 理论与地质模型

5.2.1 俄罗斯与西班牙数据

5.2.2 其他国家储量

5.2.3 理论与储量评估

5.3 钨矿勘探技术(国际技术对比)

5.3.1 重力测量与遥感技术

5.3.2 中国的勘探案例

5.3.3 理论与技术进步

参考文献

第六章 钨的开采技术

6.1 当代钨矿开采技术与全球现状

中国钨矿开采现状与技术

全球钨矿开采技术与现状

6.1.1 露天与地下开采

露天开采

中国(江西)

西华山钨矿

中国(云南)

越南(Nui Phao

地下开采

中国(湖南)

柿竹园钨矿

中国(河南)

中国(福建)

俄罗斯(Tyrnyauz

越南(Thien Ke

6.2 钨矿选矿工艺

6.2.1世界钨矿选矿技术的历史与现状

6.2.2 世界钨矿选矿技术的历史

浮选技术的突破(20世纪初至中期)
综合回收与复杂矿处理(20世纪中后期)

6.2.3世界钨矿选矿技术的现状

6.2.4三种主要选矿工艺
重选工艺
浮选工艺
磁选工艺

6.3 钨矿选矿的重选浮选磁选联合工艺介绍

6.3.1工艺原理与步骤

6.3.2典型工艺流程

6.3.3流程简述

6.3.4主要设备

6.3.5应用案例

中国湖南柿竹园多金属矿

葡萄牙Panasqueira钨矿

6.3.6工艺优缺点

6.3.7发展趋势

参考文献

第七章 钨的冶炼与加工技术(I

7.1 钨冶炼工艺综述

7.1.1 湿法冶炼技术

7.1.2钨的湿法冶炼基本工艺流程

7.1.2 火法冶炼技术

钨的火法冶炼详细工艺流程

7.1.3 理论与技术趋势

第七章 钨的冶炼与加工技术(II

7.2 钨加工技术综述

7.2.1 粉末冶金与烧结技术

7.2.2 热加工与拉拔技术

7.2.3 理论与技术趋势

参考文献

第七章 钨的冶炼与加工技术(III

7.3 钨精矿的预处理(国际工艺对比)

7.3.1钨精矿预处理的详细工艺流程

7.3.2 钨酸钠的制备

7.3.3 钨酸的制备

7.3.4 仲钨酸铵(APT)的制备

参考文献

7.3.5 偏钨酸铵(AMT)的制备

7.3.6 三氧化钨(黄钨,WO)的制备

7.3.7 紫钨的制备

7.3.8 蓝钨的制备

7.3.9 铯钨青铜的制备

7.3.10 其他钨的中间产品冶炼与制备介绍

7.3.11 钨的化学品制备工艺全景图

7.3.12钨粉的制备

附件:

中国钨粉标准GB/T 4197-2011《钨粉和碳化钨粉》

行业标准与企业规范YS/T 259-2012《高纯钨粉》标准详细内容

中钨智造科技有限公司高纯钨粉产品介绍

第七章 钨的炼与加工技术(IV

7.4钨化学品的实验室制备

7.4.1钨酸的实验室制备

附件:YS/T692-2009《钨酸》

《中华人民共和国国家标准有色金属标准 钨酸 Tungstic Acid

中钨智造科技有限公司钨酸产品介绍

7.4.2 紫钨和蓝钨的实验室制备

7.4.2.1紫钨(WO.₇₂)生产工艺流程

7.4.2.2蓝钨(WO.)生产工艺流程

7.4.3 铯钨青铜的实验室制备

附件:中国国家标准 GB/T 3457-2013《氧化钨》中蓝钨(WO.)的详细内容

附件:中国国家标准 GB/T 3457-2013《氧化钨》

中钨智造科技有限公司三氧化钨(YTO,黄钨,WO₃,Yellow Tungsten Trioxide,)介绍

中钨智造科技有限公司紫钨(Violet  Tungsten Oxide,VTO,WO₂.₇₂或W₁₈O₄₉)介绍

中钨智造科技有限公司蓝钨(WO₂.₉,Blue Tungsten Oxide,BTO)介绍

7.4.3.1铯钨青铜的详细生产工艺流程

中钨智造科技有限公司铯钨青铜(CsWOCesium Tungsten Bronze)介绍

第七章 钨的冶炼与加工技术(V

7.5 特殊钨化学品的生产工艺

7.5.1氟化钨(WF)的生产工艺

7.5.2 硫化钨(WS)的生产工艺

中钨智造科技有限公司硫化钨(WS,二硫化钨)介绍

7.5.3 其他特殊钨化学品

7.5.4氯化钨(WCl)的详细生产工艺流程

7.5.5钨硒化物(WSe)的生产工艺流程

中钨智造科技有限公司氯化钨(WCl₆)介绍

第七章 钨的冶炼与加工技术(VI

7.6.1高纯仲钨酸铵的生产工艺

7.6.1.1 中国和欧美日韩等各国的(高纯)仲钨酸铵(APT)标准

附件:中国仲钨酸铵(Ammonium Paratungstate,简称APT)标准

中国国家标准GB/T 23366-2009《仲钨酸铵》

中钨智造科技有限公司高标准仲钨酸铵(Ammonium ParatungstateAPT)介绍

第七章 钨的冶炼与加工技术(VII

7.7 纳米氧化钨的生产工艺技术与流程

7.7.1溶剂热法制备纳米WO

7.7.2气相沉积法制备纳米WO

7.7.3微乳液法制备纳米WO

7.7.4纳米氧化钨详细的生产工艺流程

中钨智造科技有限公司纳米氧化钨(Nano Tungsten Trioxide, WO₃)介绍

第八章 钨的粉末冶金生产

8.0 什么是钨粉?

8.0.1钨粉的定义

8.0.2钨粉的理化性质

8.0.3钨粉的化学性质

8.0.4钨粉的粒度与粒度分布

8.0.5钨粉的用途

8.0.1钨粉的中国国家标准、美国标准、日本标准、瑞典标准、德国标准

中国国家标准GB标准GB/T 4295-1993《钨粉末》

GB/T 3458-2006《钨粉》

美国标准(ASTM标准)ASTM B761-17《钨和钨合金粉末冶金产品的标准规范》

日本标准(JIS标准)JIS H 5761-2008《钨粉末》

JIS H 1401-2000《钨和钼粉末的化学分析方法》

德国标准(DIN标准)DIN EN ISO 3252:2019《粉末冶金术语》

附件:中国的钨粉标准GB/T 3458-2006《钨粉》

附件:中国的球形钨粉标准 GB/T 41338-2022《3D打印用球形钨粉》

中钨智造科技有限公司钨粉(Tunsten Powder)产品介绍

中钨智造科技有限公司球形钨粉产品介绍

8.1 钨粉的制备与特性

8.2 还原工艺、酸洗工艺

8.3 中国钨粉生产的工艺与技术

8.4 德国与韩国的粒度分布研究

8.5 钨粉的详细生产工艺流程

第九章 碳化钨粉的生产工艺

9.0 什么是碳化钨粉

9.0.1碳化钨粉的概念、理化性质、粒度与粒度分布

附件:什么是费氏粒度(Fisher Sub-Sieve Sizer, FSSS)?

9.0.2碳化钨粉的中国国家标准、美国标准、日本标准、瑞典标准、德国标准

中国国家标准(GB标准)GB/T 26050-2010《硬质合金粉末技术条件》

附件:GB/T 26050-2010《硬质合金粉末技术条件》详细内容

美国标准主要由ASTM国际和SAE国际

ASTM B761-17《钨和钨合金粉末冶金产品的标准规范》

ASTM B665-082015)《钨碳化物粉末的标准指南》

AMS7879G《钨碳化物钴粉末规范》(SAE标准)

日本标准(JIS标准)JIS H 5762-2007《硬质合金粉末》

中钨智造的碳化钨粉产品介绍

9.1 碳化钨粉的基本性质与应用

9.2 碳化法与热还原法制备碳化钨粉

9.3 中国的碳化钨粉生产技术

9.4 欧美与日本的碳化钨粉先进工艺

9.5 碳化钨粉详细的生产工艺流程

第十章 硬质合金生产、加工技术和用途

10.1 硬质合金的基本组成与性能

10.2 硬质合金的粉末冶金生产工艺

10.3 中国的硬质合金生产与加工技术

10.4 欧美与日本的硬质合金先进技术与应用

10.5 硬质合金的粉末冶金详细生产工艺流程

第十一章 钨的3D打印技术

11.1 钨的3D打印材料制备(国际前沿)

11.2 球形钨粉制备技术与工艺

11.2.1球形钨粉等离子球化工艺

11.2.2射频等离子球化

11.2.3气体雾化工艺

11.2.4低温等离子球化

11.3 日本与德国的粘结剂配方研究

11.4 3D打印钨制品的特性和用途

11.5 3D打印钨技术的当前问题与未来前景

11.6 3D打印钨制品的基本工艺流程

第十二章 钨矿

12.1 钨矿的所有种类

主要钨矿种类及世界各国钨矿名称

12.2 钨矿原矿开采

12.3 钨矿选冶技术与工艺

12.4 钨精矿的历史价格与市场

未来价格趋势(2025-2030年):

12.5 葡萄牙与波兰的低品位矿利用技术

12.6 中国钨矿分布对钨产业链的影响分析

第十三章 钨的化学品

13.1元素钨(W

13.2钨氧化物

13.2.1三氧化钨(WO

13.2.2二氧化钨(WO):

13.2.3蓝色氧化钨(W₂₀O₅₈ WO.₉₀):

13.3钨酸盐

13.3.1钨酸钠(NaWO):

13.3.2仲钨酸铵(APT(NH)₁₀[HW₁₂O₄₂]·4HO):

13.3.3偏钨酸铵(AMT(NH)[HW₁₂O₄₀]·nHO):

13.3.4钨酸钙(CaWO):

13.3.5钨酸镁(MgWO):

13.3.6钨酸铁(FeWO):

13.3.7钨酸锰(MnWO):

13.3.8钨酸(HWO):

13.4钨卤化物

13.4.1六氯化钨(WCl):

13.4.2五氯化钨(WCl):

13.4.3六氟化钨(WF):

13.5钨硫化物

13.5.1二硫化钨(WS):

13.6钨碳化物

13.6.1碳化钨(WC):

13.6.2二碳化三钨(WC):

13.7其他钨化合物

13.7.1钨青铜(MWOMNaK等,0 < x < 1):

13.7.2磷钨酸(HPW₁₂O₄₀):

钨元素、氧化钨、钨酸盐、钨卤化物、钨硫化物、钨碳化物及钨化合物的理化特性

13.8 含钨的化合物

13.8.1钨羰基化合物(如W(CO)

13.8.2烷氧基钨化合物(如W(OR)R为烷基)

13.9 氧化钨的种类、性质与用途

13.10各国钨的化学品生产

各国钨化学品生产情况

2023-2025年)

13.11 钨化学品的用途

钨化学品的用途表

第十四章 钨铁的生产与应用

14.1 钨铁的概述

钨铁的理化性能

钨铁的特点

14.2 钨铁的生产工艺

14.2.1 铝热法(Thermite Process

14.2.2 电炉法(Electric Furnace Process

14.2.3 其他方法

14.3 各国钨铁的生产

14.4 钨铁的应用

钨铁(FeW)的应用表

14.5 钨铁的质量标准与规格

中国国家标准《钨铁》将钨铁分为多个牌号,以下为主要牌号的成分要求:

中国标准《钨铁》(GB/T 4010-2015

国际标准《钨铁》(ISO 5450:1980

美国标准《钨铁》(ASTM A100-07, 2018修订)

俄罗斯《钨铁》标准(GOST 17293-93

第十五章:钨的金属制品

15.1 钨的金属制品概述

15.2 钨金属制品的生产工艺

15.2.1 钨粉制备

15.2.2 粉末冶金成型

15.2.3 压力加工与精制

以钨粉为原料的钨金属制品生产工艺流程图表

15.3 钨金属制品的主要类型与性能

中国钨丝标准: GB/T 4181-2017

国际标准: ISO 2490:2007

中国钨坩埚标准: GB/T 26038-2020

国际钨坩埚标准: ASTM B760-07(2019)

中国钨靶材标准: GB/T 36434-2018

国际钨靶材标准: ASTM F288-962014

中国钨舟标准: GB/T 3876-2017

国际钨舟标准: ASTM B760-072019

中国钨棒标准: GB/T 4187-2017

国际钨棒标准: ASTM B760-072019

中国钨板/箔标准: GB/T 3875-2017

国际钨板/箔标准: ASTM B760-072019

中国钨管标准: GB/T 4186-2017

国际钨管标准: ASTM B760-072019

中国钨粉标准: GB/T 3458-2006

国际钨粉标准: ASTM B777-15

15.4 钨金属制品的应用

钨金属制品的应用表

15.5 钨金属制品的质量标准与规格

中钨智造科技有限公司的钨坩埚介绍

第十六章:钨丝的生产与用途

16.1 钨丝的研发生产史

16.2 当代钨丝的生产技术与工艺流程

超细及纳米钨丝生产工艺流程图表(掺杂工艺,以APT为原料)

16.4 钨丝的种类与规格

16.5 中国与各国钨丝的标准

中国钨丝的标准: GB/T 4181-2017

国际钨丝的标准: ISO 2490:2007

美国钨丝的标准: ASTM B760-07 (2019)

日本钨丝的标准:JIS H 4701(钨丝及钨制品通用规范,参考版本2019

欧洲钨丝的标准:EN 10247(钨及钨合金制品,参考版本2017

16.6 灯丝钨丝

16.7 日本与美国的电子管应用

16.8 钨丝的当代应用

16.9 金刚线钨丝、光伏切割钨丝的勃兴与优劣

16.10金刚线钨丝、光伏切割用钨丝的生产工艺流程

金刚线钨丝、光伏切割用钨丝生产工艺流程图标

16.11工艺流程详细描述

中钨智造科技有限公司的钨针介绍

第十七章 钨合金制品的规格性能与用途

17.1 钨合金的种类和规格

17.2 钨合金的优异的物理特性

17.3 钨合金的国军标、美国军标和各国标准

中国钨合金军标: GJB 3788-1999(高密度钨合金技术条件)

钨合金的美国军标: MIL-T-21014D

钨合金的国际标准: ASTM B777-15(高密度钨合金)

钨铜合金标准: ASTM B702-93 (2015)

钨银合金标准     ASTM B702

17.4 高密度钨合金的所有用途

17.5 两相合金的种类和用途

17.6 钨合金的军事应用

17.7 钨合金的民用领域

17.8 钨合金的体育用途

17.9以高密度钨合金防辐射屏蔽件为例的钨合金的生产工艺流程

高密度钨合金防辐射屏蔽件生产工艺流程图表

第十九章:硬质合金,规格、特性与用途(I

19.1 硬质合金的种类和规格

19.1.1 硬质合金的分类与成分

19.1.1.1 WC-Co(钨钴)合金

19.1.1.2 WC-TiC-Co(钨钛钴)合金
19.1.1.3 WC-TaC-Co
(钨钽钴)及其他复合硬质合金

19.1.1.4 其他类型的硬质合金

19.1.2 硬质合金的规格范围

19.1.2.1 棒材

19.1.2.2 板材

19.1.2.3 刀具坯料

19.1.2.4 异形件

19.2 硬质合金的优异物理特性

19.2.1 硬度与耐磨性

19.2.1.1 高硬度

19.2.1.2 耐磨性与抗磨损机理

19.2.2 抗压强度与韧性

19.2.2.1 抗压强度

19.2.2.2 韧性与抗冲击性能

19.2.3 热稳定性与耐腐蚀性

19.2.3.1 热稳定性

19.2.3.2 耐腐蚀性

19.3 硬质合金的牌号和各国标准

19.3.1 硬质合金牌号的意义

19.3.1.1 牌号命名规则

19.3.1.2 国际与各国牌号体系对比

19.3.2 中国的硬质合金牌号、化学成分、性能及用途

中国硬质合金牌号表

19.3.3 美国的硬质合金牌号、化学成分、性能及用途

美国硬质合金牌号表

19.3.4 日本的硬质合金牌号、化学成分、性能及用途

日本硬质合金牌号表

19.3.5 韩国的硬质合金牌号、化学成分、性能及用途

韩国硬质合金牌号表

19.3.6 以色列的硬质合金牌号、化学成分、性能及用途

以色列硬质合金牌号表

19.3.7 瑞典的硬质合金牌号、化学成分、性能及用途

瑞典硬质合金牌号表

19.3.8 欧洲的硬质合金牌号、化学成分、性能及用途

欧洲硬质合金牌号表

19.3.9 国际标准中的硬质合金牌号、化学成分、性能及用途

ISO硬质合金牌号表

19.3.10 军用硬质合金的牌号、化学成分、性能及用途

ASTM B406标准

典型军用硬质合金牌号表

19.3.11 其他硬质合金牌号、化学成分、性能及用途

19.3.11.1特殊用途

19.4 硬质合金的生产工艺流程

硬质合金生产工艺流程图表

第十九章:硬质合金,规格、特性与用途(II

19.5 硬质合金的工业用途

19.5.1 硬质合金切削工具

19.5.2 硬质合金磨具与模具

19.5.3 硬质合金采矿与建筑工具

19.5.4 硬质合金金属成型与加工

19.5.5 硬质合金造纸与食品加工工具

19.6 硬质合金的军事应用

19.6.1 硬质合金装甲防护部件

19.6.2 硬质合金弹药制造

19.6.3 军用硬质合金切削与加工工具

19.6.4 武器系统中的硬质合金耐磨部件

19.7 硬质合金的民用领域

19.7.1 硬质合金机械加工

19.7.2 硬质合金电子行业

19.7.3 硬质合金医疗器械

19.7.4 消费品用硬质合金

19.7.5 农业与林业用硬质合金

19.8 硬质合金的特殊应用

19.8.1 耐磨涂层与表面处理

19.8.2 高温环境下的硬质合金耐磨部件

19.8.3 体育与户外装备用硬质合金

19.8.4 硬质合金可再生能源与环保应用

19.8.5 艺术与装饰用硬质合金

19.8.6 其他硬质合金创新应用

19.8.7 硬质合金的工业用途详表

硬质合金的工业用途表

1.切削工具

2.磨具与模具

3.采矿与建筑工具

4.金属成型与加工

5.造纸与食品加工工具

6.硬质合金的军事应用

装甲防护部件

弹药制造

军用切削与加工工具

武器系统中的耐磨部件

7.硬质合金的民用领域

机械加工

电子行业

医疗器械

消费品

农业与林业

8.硬质合金的特殊应用

耐磨涂层与表面处理

高温环境下的耐磨部件

体育与户外装备

可再生能源与环保应用

艺术与装饰

其他创新应用

第十九章:硬质合金,规格、特性与用途(III

19.9 硬质合金及发展简史

19.9.1 硬质合金的起源与早期发展(19世纪末-1920年代)

19.9.2 工业化与技术突破(1920-1970年代)

19.9.3 现代发展与全球化(1970年代至今)

19.10 硬质合金的市场需求与发展趋势

19.10.1 当前市场规模与主要消费地区

19.10.2 2025年全球年需求量估算

19.10.3 硬质合金未来的市场与发展前景预测

19.11 硬质合金的新产品开发

19.11.1 喷涂硬质合金

19.11.2 梯度硬质合金

19.11.3 涂层硬质合金

19.11.4 陶瓷硬质合金

19.11.5 纳米硬质合金

19.11.6 二维(2D)硬质合金涂层材料

19.12 技术进步与环保替代趋势

19.12.1 超细晶粒与纳米硬质合金的发展

19.12.2 环保型粘结剂(如替代钴)的研发动态

第十九章 鎢鋼是什麼?(IV

19.13鎢鋼的定義與起源

19.13.1 「鎢鋼」名稱的由來

19.13.2 鎢鋼的定義

19.13.3 鎢鋼的行業背景

第二十章 高熵含钨合金

20.1 高熵合金的基本概念

20.1.1 定义与核心特性

20.1.2 高熵效应的理论基础

20.1.3 钨在高熵合金中的作用

20.1.4 多语言研究的历史演进

20.2 多组元设计与配比种类

20.2.1 设计原则与方法

20.2.2 设计工具与模拟技术

20.2.3 钨基高熵合金的不同配比种类

难熔系钨基高熵合金

过渡金属系钨基高熵合金

轻质元素系钨基高熵合金

特殊配比钨基高熵合金

20.2.4 配比设计的影响

20.2.5 设计挑战

含鎢高熵合金配比與特性對比表

20.3 中国、美国、欧洲、日本、韩国的钨基高熵合金研发现状与进展

20.3.1 中国的钨基高熵合金研发现状与进展

20.3.2 美国的钨基高熵合金研发现状与进展

20.3.3 欧洲的钨基高熵合金研发现状与进展

20.3.4 日本的钨基高熵合金研发现状与进展

20.3.5 韩国的钨基高熵合金研发现状与进展

20.4 钨基高熵合金的性能特性与常规合金的比较

20.4.1 力学性能与对比

20.4.2 高温性能与对比

20.4.3 耐腐蚀性与对比

20.4.4 抗辐照性与对比

20.4.5 其他特性与对比

20.4.6 综合比较优势

20.4.7 性能优化策略

20.5 钨基高熵合金的制备技术

20.5.1 传统制备方法

20.5.2 先进制备技术

20.5.3 工艺挑战与改进

20.6 钨基高熵合金的应用领域

20.6.1 航空航天

20.6.2 核能

20.6.3 电子与半导体

20.6.4 海洋与采矿

20.7 未来发展趋势与展望

20.7.1 技术方向

20.7.2 产业化前景

20.7.3 挑战

参考文献

第二十一章 钨的用途

21.1 钨用途的历史演变

21.1.1 早期应用:灯丝与基础工业

21.1.2 20世纪工业化扩展

21.1.3 高科技时代的转型

21.1.4 21世纪的多元化发展

21.2 钨在工业领域的应用

21.2.1 硬质合金制造

碳化钨工具

采矿与钻探装备

耐磨零件

21.2.2 高温合金与耐磨材料

钨基高温合金

纯钨坩埚

耐磨涂层

21.2.3 钨钢与特种钢

高速钢(HSS

钨钢模具

特种钨钢

21.2.4 钨在化工工业中的用途

催化剂载体

耐腐蚀设备

高温蒸馏与提纯

21.2.5 钨在玻璃与陶瓷工业中的应用

玻璃熔融电极

陶瓷烧结元件

玻璃纤维拉丝

21.3 钨在军事与航空航天领域的应用

21.3.1 钨基穿甲弹与弹药

钨芯穿甲弹

破片弹与散弹

高爆弹配重

21.3.2 航空航天高温部件

涡轮叶片与燃烧室

火箭喷嘴与热防护

航天器热屏蔽

21.3.3 钨在航天器配重与振动控制

配重块

振动阻尼器

陀螺仪部件

21.3.4 钨在导弹与防御系统中的应用

导弹弹头与尾翼

防弹装甲与屏蔽

反导拦截弹

21.4 钨在电子与电气领域的应用

21.4.1 传统照明与灯丝

白炽灯灯丝

卤素灯与荧光灯电极

21.4.2 半导体与电子器件

溅射靶材

电极与引线

电子束蒸发

21.4.3 高温真空设备

坩埚

加热丝与元件

真空密封件

21.4.4 新兴电子技术

薄膜与纳米涂层

导电墨水

微波与射频器件

21.4.5 钨在光电与激光设备中的应用

焊接电极

激光反射镜与镜头

光电阴极

21.5 钨在医疗领域的应用

21.5.1 辐射屏蔽与防护

屏蔽部件

防护装备

准直器与聚焦器

21.5.2 医用器械与植入物

手术刀具

骨科植入物

牙科工具

21.5.3 X射线与诊断设备

阳极靶材

准直器与滤波器

探测器部件

21.5.4 牙科与微创手术

牙科器械

微创手术工具

内窥镜部件

21.6 钨在能源领域的应用

21.6.1 核能与聚变反应堆

第一壁材料

偏滤器与冷却管

屏蔽与结构件

21.6.2 可再生能源设备

风力发电

太阳能热发电

地热能

21.6.3 电池与储能技术

电极材料

燃料电池催化剂

超级电容器

21.6.4 石油与天然气开采

钻探工具

管道与阀门

井下设备

21.7 钨在其他领域的应用

21.7.1 珠宝与装饰品

碳化钨戒指

手表表壳与表带

项链与吊坠

耳环与手镯

纽扣与袖扣

便携式钨合金观音像

钨合金关公像

钨合金镀金纪念币

钨合金宠物标牌

钨合金镀金条

钨合金VIP纪念金条

钨合金金婚纪念戒指

钨合金开业纪念品

21.7.2 体育与休闲

高尔夫球杆

飞镖

渔具

网球拍与羽毛球拍

滑雪与滑板装备

自行车与赛车

登山与户外装备

钨合金银行卡

钨合金名片

钨合金旅行箱标牌

钨合金潜水配重

钨合金健身器材配重

钨合金体育比赛器具

21.7.3 艺术与工艺

雕塑与模型

编织与线材

乐器部件

书法与雕刻工具

珠宝加工

手工模具

21.7.4 建筑与装饰材料

镀膜玻璃

五金件

装饰面板与线条

隔热与隔音材料

屋顶与外墙

21.7.5 交通运输

车辆配重

轮毂与轴承

铁路部件

船舶压载与零

航空部件

21.8 钨用途的市场分析与经济价值

21.8.1 全球钨需求与供应趋势

21.8.2 钨在各行业的经济贡献

硬质合金市场

电子与能源领域

其他领域

21.8.3 钨回收与循环利用

21.9 钨用途的技术挑战与解决方案

21.9.1 加工难度与脆性问题

21.9.2 成本与替代材料竞争

21.9.3 环境与健康影响

21.10 钨用途的未来发展趋势

21.10.1 新材料与钨的结合

钨基高熵合金

纳米复合材料

钨基陶瓷

21.10.2 智能化与可持续应用

增材制造

绿色技术

智能传感器

21.10.3 2D钨原子层镀膜研发及其广阔市场应用

2D钨原子层镀膜的技术进展

2D钨原子层镀膜的性能优势

2D钨原子层镀膜的市场应用

2D钨原子层镀膜的柔性电子

2D钨原子层镀膜的高效催化

2D钨原子层镀膜的超薄屏蔽

2D钨原子层镀膜的发展前景

21.10.4 钨用途的前景展望

太空探索

深海技术

下一代能源

附件:

钨的用途大全表

参考文献

中钨智造科技有限公司的钡钨阴极介绍

第二十二章 钨的历史

22.1 钨的历史意义概述

22.2 钨的发现与命名

22.2.1 发现前的早期观察

22.2.2 多语言发现记载

22.2.3 “Tungsten”命名的演变

22.3 1781年发现(瑞典语:Upptäckt, 西班牙语:Descubrimiento

22.3.1 卡尔·威廉·谢勒的贡献(瑞典)

22.3.2 德尔乌亚尔兄弟的突破(西班牙)

22.3.3 合作与争议

22.4 中文与英文命名的历史差异(www.ctia.com.cn

22.4.1 英文“Tungsten”的起源与采纳

22.4.2 中文)的命名

22.4.3 命名惯例的比较分析

22.4.4 全球术语的统一

22.5 钨在中国的发现、开发和发展史

22.5.1 古代的初步认识与发现

22.5.2 近代的开发与工业化开端(19世纪末-20世纪初)

22.5.3 新中国成立后的快速发展(1949-1980年代)

22.5.4 改革开放与全球化(1980年代-21世纪初)

22.5.5 现代创新与可持续发展(21世纪)

22.6 钨历史发展的里程碑

22.6.1 19世纪:工业开端

22.6.2 20世纪:军事与技术进步

22.6.3 21世纪:现代创新

22.7 结论:钨的历史遗产

参考文献

第二十三章 钨的储量

23.1 引言:钨储量的重要性

23.2 全球钨储量的动态变化(各国数据)

23.2.1 全球钨储量总览

23.2.2 主要国家钨储量分布

23.2.3 历史储量变化趋势

23.2.4 储量变化的驱动因素

23.3 储量数据

23.3.1 全球钨储量统计表

23.3.2 储量数据的可靠性与局限性

23.3.3 储量与产量的关系

23.4 钨储量的未来展望

23.4.1 储量枯竭风险评估

23.4.2 勘探与技术的前景

23.4.3 地缘政治与储量管理

23.5 结论:钨储量的全球格局与启示

参考文献

第二十四章 钨的国际贸易与管制

24.1 引言:钨在国际贸易中的战略地位

24.2 钨的国际贸易概况

24.2.1 全球钨贸易的规模与结构

24.2.2 主要贸易国家的角色

24.2.3 贸易价格与市场波动

24.3 钨贸易的管制政策与法规

24.3.1 国际贸易规则与框架

24.3.2 主要国家的管制措施

中国两用物项与钨出口的双重管制

《出口管制法》(2020

美国《国防生产法》

欧盟《关键原材料法案》(2023)

24.3.3 环境与劳工标准的贸易影响

24.4 钨贸易中的地缘政治与经济博弈

24.4.1 中国在钨贸易中的主导地位

24.4.2 贸易争端与制裁案例

24.4.3 国际合作与资源联盟

24.5 钨贸易与管制的未来趋势

24.5.1 供需变化对贸易格局的影响

24.5.2 管制政策的演变

24.5.3 全球化与本地化的平衡

24.6 结论:钨贸易与管制的挑战与机遇

参考文献

第二十五章 钨的市场与价格

25.1 引言:钨市场与价格的重要性

25.2 钨的全球市场概况(多国统计)

25.2.1 全球钨市场的供需结构

25.2.2 钨市场的区域分布

25.2.3 影响全球市场的关键因素

25.3 联合国的钨市场与产销量统计数据

25.3.1 联合国贸易数据库中的钨统计

25.3.2 数据趋势与解读

25.4 欧美日韩各国的钨市场情况

25.4.1 欧美日韩的钨市场情况

25.4.2 过去二十年来中国钨制品价格变化

中国钨精矿价格变化(2005-20253月)

25.4.3 欧洲钨铁(Ferrotungsten)等价格动态

25.5 钨市场与价格的未来展望

25.5.1 供需平衡与价格预测

25.5.2 政策与技术的影响

25.6 结论:钨市场与价格的全球视角

参考文献

第二十六章 钨的研发与应用前沿

26.1 引言:钨在高科技领域的战略价值

26.2 钨在核工业中的研发

26.2.1 钨在核工业中的核心作用

26.2.2 国际合作项目概览

26.2.3 技术挑战与突破

26.3 韩国等世界各国的核聚变研究及其装置

26.3.1 韩国:KSTAR(韩国超导托卡马克先进研究装置)

26.3.2 中国:EASTCFETR(实验先进超导托卡马克及中国聚变工程实验堆)

EAST的突破

CFETR进展

26.3.3 日本:JT-60SA(超导托卡马克装置)

26.3.4 美国:DIII-DNIF(国家点火装置)

26.3.5 俄罗斯:T-15MD(现代化托卡马克)

26.4 中国、欧洲等各国的核聚变壁材料

26.4.1 中国的核聚变壁材料研究

EAST成果

CFETR规划

26.4.2 欧洲的核聚变壁材料进展

26.4.3 其他国家的壁材料探索

26.5 德国的抗辐射研究

26.5.1 德国在钨抗辐射领域的领先地位

26.5.2 抗辐射钨材料的研发方向

26.5.3 应用前景与国际影响

26.6 钨在其他前沿领域的应用

26.6.1 新能源领域

26.6.2 航空航天与国防

26.6.3 电子与纳米技术

26.7 未来展望:钨研发的挑战与机遇

26.7.1 技术瓶颈

26.7.2 发展方向

26.7.3 全球合作与商业前景

26.8 结论:钨研发与应用的全球视野

参考文献

附件:钨的全数据汇总(多语言表格)

附件:钨元素及其产品

附件:全数据与词汇多语言完整表格

附件:钨的基本信息 / Basic Information

附件:钨的物理性能 / Physical Properties of Tungsten

附件:钨的化学性能 / Chemical Properties of Tungsten

附件:应用特性 / Application Properties

附件:

钨的化学品与化合物 / Tungsten Chemicals and Compounds

氧化钨系列 / Tungsten Oxides

硫化钨系列 / Tungsten Sulfides

钨酸及其盐 / Tungstic Acid and Salts

卤化钨 / Tungsten Halides

碳化钨系列 / Tungsten Carbides

其他钨化合物 / Other Tungsten Compounds

钨的溶剂 / Tungsten Solvents

钨的试剂 / Tungsten Reagents

含钨的试剂 / Tungsten-Containing Reagents

钨的催化裂化剂 / Tungsten Catalytic Cracking Agents

钨的有机溶剂 / Tungsten Organic Solvents

含钨的医药品 / Tungsten-Containing Pharmaceuticals

各类钨电极 / Types of Tungsten Electrodes

各类高密度钨合金产品 / Types of High-Density Tungsten Alloy Products

各类硬质合金产品 / Types of Tungsten Carbide Products

各类钨钢产品 / Types of Tungsten Steel Products

各类钨铁产品 / Types of Tungsten Iron Products

各类钨金产品 / Types of Tungsten Gold & Golden Plated Products

各类钨铜产品 / Types of Tungsten Copper Products

金属钨制品 / Metallic Tungsten Products

附件:钨的产业链术语表

钨矿开采机器设备与仪器 / Tungsten Ore Mining

钨矿选矿机器设备与仪器 / Tungsten Ore Beneficiation

钨矿冶炼机器设备与仪器 / Tungsten Ore Metallurgy

钨铁生产机器设备与仪器 / Ferrotungsten Production

氧化钨生产机器设备与仪器 / Tungsten Oxide Production

钨酸钠生产机器设备与仪器 / Sodium Tungstate Production

钨酸铵生产机器设备与仪器 / Ammonium Tungstate Production

钨酸生产机器设备与仪器 / Tungstic Acid Production

偏钨酸铵生产机器设备与仪器 / Ammonium Metatungstate Production

仲钨酸铵生产机器设备与仪器 / Ammonium Paratungstate Production

蓝色氧化钨生产机器设备与仪器 / Blue Tungsten Oxide Production

紫色氧化钨生产机器设备与仪器 / Violet Tungsten Oxide Production

金属钨粉生产机器设备与仪器 / Tungsten Metal Powder Production

铯钨青铜生产机器设备与仪器 / Cesium Tungsten Bronze Production

碳化钨粉生产机器设备与仪器 / Tungsten Carbide Powder Production

金属钨制品生产机器设备与仪器 / Tungsten Metal Products Production

钨铜合金生产机器设备与仪器 / Tungsten-Copper Alloy Production

掺杂钨丝生产机器设备与仪器 / Doped Tungsten Wire Production

附件:钨丝生产的仪器与设备Instruments & Equipment for Tungsten Wire Prodcessing

压制与成型设备

烧结与热处理设备

拉丝与加工设备

辅助与运输设备

检验检测设备与仪器

原辅材料

附件:高密度钨合金生产检验设备与原辅材料

High-Density Tungsten Alloy Production and Inspection Equipment and Raw Materials

  1. 原料准备与混合设备
  2. 压制与成型设备
  3. 烧结与热处理设备
  4. 锻轧与锻打设备
  5. 加工与精整设备
  6. 辅助与运输设备
  7. 检验检测设备与仪器
  8. 原辅材料

附件:硬质合金生产检验设备与原辅材料

Hard Alloy Production and Inspection Equipment and Raw Materials

  1. 原料准备与混合设备
  2. 压制与成型设备
  3. 烧结与热处理设备
  4. 锻轧与锻打设备
  5. 加工与精整设备
  6. 辅助与运输设备
  7. 检验检测设备与仪器
  8. 原辅材料

附件:钨塑、钨泥生产检验设备与原辅材料

Tungsten Plastic & Tungsten Putty ProductionInspection Equipment &

Raw Materials

  1. 原料准备与混合设备
  2. 压制与成型设备
  3. 固化与热处理设备
  4. 加工与精整设备
  5. 辅助与运输设备
  6. 检验检测设备与仪器
  7. 原辅材料

附件:3D打印用钨球生产检验设备与原辅材料s

Tungsten Spheres for 3D Printing Production and Inspection Equipment and Raw Material

  1. 原料准备与混合设备
  2. 粉末球化设备
  3. 粉末筛选与包装设备
  4. 辅助与运输设备
  5. 检验检测设备与仪器
  6. 原辅材料

附件:3D打印用钨球(粉末)生产工艺流程

  1. 3D打印用钨球(粉末)离子球化工艺(Plasma Spheroidization
  2. 气雾化工艺(Gas Atomization
  3. 旋转电极等离子雾化工艺(PREPPlasma Rotating Electrode Process

三种工艺特点与优劣势对比

参考依据

附录:

钨的相关标准与规范(国际汇编)

中国标准ISODIN对比

  1. 国际标准化组织(ISO)标准

ISO 4499-2:2020Hardmetals — Metallographic determination of microstructure — Part 2:

ISO 3252:2019Powder metallurgy — Vocabulary

ISO/ASTM 52900:2021Additive manufacturing — General principles — Fundamentals and

ISO 17296-3:2014Additive manufacturing — General principles — Part 3: Main characteristics and factors affecting the process

ISO 9276-6:2008Representation of results of particle size analysis — Part 6: Descriptive and quantitative representation of particle shape and morphology

  1. 德国标准化协会(DIN)标准

DIN 8570:2008General tolerances for welded structures

DIN ISO 2768:1991General tolerances

DIN 50981:1982Determination of tungsten content in ores

  1. 美国材料与试验协会(ASTM)标准

ASTM B777-20Standard Specification for Tungsten Base, High-Density Metal

ASTM B760-07(2019)Standard Specification for Tungsten Plate, Sheet, and Foil

ASTM B702-93(2019)Standard Specification for Copper-Tungsten Electrical Contact Material

ASTM B631-93(2016)Standard Specification for Silver-Tungsten Electrical Contact Materials

ASTM B213-20Standard Test Methods for Flow Rate of Metal Powders Using the Hall

ASTM F288-96(2019)Standard Specification for Tungsten Wire for Electron Devices & Lamps

  1. 中国国家标准(GB

GB/T 6156-2008 – 黑钨精矿

GB/T 6157-2008 – 白钨精矿

GB/T 10116-2007 – 钨酸钠

GB/T 26038-2010 – 钨酸

GB/T 23365-2009 – 偏钨酸铵

GB/T 26037-2010 – 仲钨酸铵

GB/T 3467-2010 – 三氧化钨

GB/T 4197-2011 – 钨粉和碳化钨粉

GB/T 3458-2006 – 钨粉末

GB/T 4295-2013 – 硬质合金

GB/T 3649-2008 – 钨铁

GB/T 3489-2016 – 钨丝

  1. 日本工业标准(JIS

JIS H 1402:2001Tungsten powder and tungsten carbide powder

JIS H 5761:1998Tungsten wires for lighting and electronic equipment

  1. 其他国家标准

俄罗斯 GOST 213-83Tungsten concentrate

MIL-T-13827(美国军标) – Tungsten Powder

  1. 钨化合物与化学品标准(含蓝钨、黄钨、紫钨)

蓝钨(Blue Tungsten Oxide, W₂₀O₅₈

黄钨(Yellow Tungsten Oxide, WO GB/T 3467-2010

紫钨(Violet Tungsten Oxide, W₁₈O₄₉

  1. 金属钨制品与合金标准

钨粒(Tungsten Pellets ASTM B777-20

钨针(Tungsten Needles)、钨舟(Tungsten Boats ASTM B760-07(2019)

钨铜(Tungsten Copper ASTM B702-93(2019)

钨银(Tungsten Silver ASTM B631-93(2016)

钨金(Tungsten Gold,钨基镀金制品)ASTM B777。

钨合金(Tungsten Alloys ASTM B777-20、GB/T 4295-2013

中国标准(GB)与ISODIN对比表

附件:钨的毒性、安全与环境保护

一、钨的毒性

  1. 纯钨的毒性
  2. 钨化合物的毒性
  3. 欧美毒性研究进展

二、安全防护措施

  1. 全球安全标准
  2. 防护措施
  3. 案例分析

美国钨加工厂(2023

三、环境保护

  1. 欧美环境法规与研究
  2. 中国钨开发与环境保护

3.全球法规对比

  1. 环境影响案例

四、未来研究方向

参考文献

附录:钨相关的单位换算表

钨相关的质量单位换算

钨相关的密度单位换算

钨相关的粒度单位换算

钨相关的温度单位换算

钨相关的压力单位换算

钨相关的流动性单位换算

钨相关的长度单位换算

附件:钨制品硬度表述单位换算表

附录:钨制品硬度的表达法及换算关系

一、钨制品硬度的表达方法

  1. 布氏硬度(Brinell Hardness, HB
  2. 洛氏硬度(Rockwell Hardness, HR
  3. 维氏硬度(Vickers Hardness, HV
  4. 努氏硬度(Knoop Hardness, HK

二、钨制品硬度的换算关系

  1. 钨制品硬度换算表(含适用范围比较)
  2. 换算关系的特点
  3. 近似换算公式(适用于钨钢)
  4. 注意事项

附件:钨及其相关产品的多语言术语表

第一章 钨的基本物理性质

1.1 钨的原子结构与基本参数

钨(中文:钨,英文:Tungsten,德语:Wolfram,俄文:Вольфрам,日文:タングステン,法语:Tungstène,西班牙语:Tungsteno,意大利语:Tungsteno,荷兰语:Wolfraam,葡萄牙语:Tungstênio,韩语:텅스텐,波斯语:تنگستن,阿拉伯语:التنغستن,希伯来语:טונגסטן)是元素周期表中原子序数为74的过渡金属,化学符号为W。其原子量为183.84 u(原子质量单位),基于国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)截至2025年3月12日的标准确认 [1]。钨位于第六周期VIB族,电子排布为[Xe] 4f¹⁴ 5d⁴ 6s²,显示其d区电子的填充特性。这一电子结构赋予钨高电子密度和化学稳定性,使其在高温、高压或腐蚀环境中表现出色。钨的原子半径约为137皮米(pm),德国研究(德语:Atomradius)报告135 pm [2],日本金属学会(日文:原子半径)引用139 pm [3],差异源于测量方法及晶体状态。德国采用X射线衍射(XRD)测多晶钨,日本使用扫描电子显微镜(SEM)分析单晶钨。韩国研究(韩语:원자 반경)通过第一性原理计算得出136 pm,误差小于1%,基于密度泛函理论(DFT) [4]。

1.1.1 晶体结构的数学模型与分析

钨的晶体结构为体心立方(BCC),室温下晶格参数为3.165 Å [5]。BCC结构中,每个钨原子被8个最近邻包围,最近邻距离为2.74 Å,原子填充因子为0.68。瑞典文献指出,钨的d电子层使其在电子工业中用作发射材料基底,因其高温下电子迁移率和热稳定性优异 [6]。法国研究通过中子衍射发现,-100°C时晶格参数缩至3.160 Å,变化0.16% [7]。晶胞体积为31.71 ų,理论密度计算为19.26 g/cm³,与实验值19.25 g/cm³接近 [8]。

1.1.2 钨同位素的物理性质

钨有5种稳定同位素:W-180(0.12%)、W-182(26.50%)、W-183(14.31%)、W-184(30.64%)、W-186(28.43%),平均原子量183.84 u [9]。俄文资料显示,W-180密度约19.24 g/cm³,W-186为19.27 g/cm³ [10]。日本研究测得W-184熔点为3423°C,略高于平均值 [11]。

1.1.3 多语言命名的历史细节

英文“Tungsten”源自瑞典语“tung sten”(重石),1781年由舍勒发现 [12];德语“Wolfram”来自“wolframite”(狼的泡沫)[13]。中文“钨”始于清末,见中国钨业网站。波斯语(تنگستن)和阿拉伯语(التنغستن)意为“重金属”[14]。

1.2 钨的熔点与沸点

钨拥有所有纯金属中最高的熔点3422°C(3695 K)和沸点5930°C(6203 K)[15]。中国钨业网站提供熔点数据为3422±10°C,通过光学高温计在真空环境中测得 [16]。英文文献(USGS)记录熔点为3422°C,误差±5°C [17]。

1.2.1 各国熔点测量方法的对比

熔点测量方法多样。德国科学家皮拉尼1911年用光学热辐射法测得3420°C,设备为高温炉配红外测温仪,精度±10°C [18]。瑞典研究采用光学高温计,测得3420°C,奠定基础 [19]。日本金属学会用真空电弧熔炼,测得3410-3430°C,微量氧(0.005%)降低熔点 [20]。韩国研究采用差示扫描量热法(DSC),测得99.999%纯钨为3422°C,含0.01%氧降至3415°C,误差±3°C,样品质量5 mg,升温速率10°C/min [21]。德国激光加热法测得3422±2°C,使用高功率激光器和光谱仪,成本高但精度优异 [22]。DSC法灵敏度高但限于小样品,光学法适用工业但易受气氛干扰,例如空气中测值偏低至3400°C,因氧化物层影响热传导 [23]。俄文资料补充,感应加热炉测得3420-3425°C,使用99.99%纯钨,红外测温仪精度±5°C [24]。

1.2.2 熔点随压力变化

钨熔点随压力升高而增加。德国研究测得10 GPa下熔点升至3500°C,20 GPa达3550°C,变化率5.5°C/GPa,因压力增强晶格稳定性 [25]。俄文资料通过金刚石压砧实验验证,30 GPa下熔点约3600°C,误差±20°C [26]。压力对熔点的影响源于克劳修斯-克拉珀龙方程:
dTdP=T(ΔV)ΔH\frac{dT}{dP} = \frac{T (\Delta V)}{\Delta H} dPdT​=ΔHT(ΔV)​
其中,ΔV\Delta VΔV 为固液相变体积变化(钨约为-0.1 cm³/mol),ΔH\Delta HΔH 为熔化焓(约52 kJ/mol),计算结果与实验吻合 [27]。意大利文献指出,高压下钨晶体结构保持BCC,未转变为其他相态,显示其结构稳定性 [28]。

1.2.3 应用案例

在核聚变装置(ITER)中,钨作为等离子体面对材料,测试温度达3000°C,未熔化,热通量20 MW/m²下表面损伤仅0.1 mm,验证其耐高温性 [29]。火箭喷管喉衬中,钨在3200°C、10 MPa下运行,寿命约120秒,优于钼(熔点2623°C)[30]。白炽灯钨丝在2500°C工作,寿命达2000小时,因高沸点避免蒸发损耗 [31]。西班牙语文献补充,钨在真空蒸发镀膜中用作靶材,5930°C沸点确保高温沉积稳定性 [32]。

1.3 钨的密度与比重

钨的密度为19.25 g/cm³,与铀(19.05 g/cm³)和金(19.32 g/cm³)相当,比铅(11.34 g/cm³)高约1.7倍,这一高密度特性使其广泛用于高比重合金,例如穿甲弹芯和辐射屏蔽材料 [1]。中国钨业网站确认此值,通过阿基米德法在标准条件(20°C,大气压)下测得,误差小于±0.01 g/cm³ [2]。荷兰研究(荷兰语:Dichtheid)报告单晶钨密度略高,约为19.35 g/cm³,因其无晶界缺陷和孔隙,测量使用高精度电子天平结合液体置换法,样品纯度达99.999% [3]。意大利文献(意大利语:Densità)指出,多晶钨因烧结过程中残留微小孔隙(孔隙率约0.1-0.5%),密度可能低至19.20 g/cm³,视工艺条件如烧结温度(1800-2000°C)和压力(30-50 MPa)而定,例如在2000°C、50 MPa下烧结的钨密度为19.23 g/cm³ [4]。

1.3.1 密度测量技术

钨的密度测量方法因精度和应用需求而异。阿基米德法是中国常用的工业标准方法,使用去离子水作为介质,样品体积通常控制在10 cm³以内,测量精度为±0.01 g/cm³,适用于多晶钨的常规测试 [5]。具体步骤包括:将钨样品悬浮于水中,记录排水体积并称重,计算密度为质量与体积之比。德国研究倾向于使用气体置换法,测得单晶钨密度为19.35 g/cm³,误差低至±0.005 g/cm³,因采用氦气作为置换介质,避免了液体表面张力和温度波动的影响 [6]。实验设备包括高精度气体 pycnometer,操作压力为0.1 MPa,温度控制在20±0.1°C。日本研究则结合浮力法和X射线密度分析,测得含0.01%氧杂质的钨密度为19.23 g/cm³,浮力法使用酒精介质(密度0.789 g/cm³),X射线测定晶格参数为3.165 Å,验证了杂质对密度的微弱影响 [7]。荷兰研究进一步指出,气体置换法适合高温测量,例如在2000°C时钨密度降至19.10 g/cm³,实验使用高温炉和氦气循环系统,温度误差±5°C [8]。法国文献(Densité)补充,液体置换法(如汞置换)在早期用于钨密度测试,但因汞毒性已逐渐被淘汰,现代多采用无毒介质 [9]。

密度测量的误差来源包括样品孔隙率、温度波动和杂质含量。意大利研究通过扫描电子显微镜(SEM)分析多晶钨,发现孔隙率0.5%的样品密度下降至19.20 g/cm³,孔隙直径约1-5 μm,烧结温度不足是主要原因 [10]。德国研究表明,温度每升高1000°C,密度下降约0.0075 g/cm³,与热膨胀系数一致 [11]。日本研究通过能谱仪(EDS)检测,含0.02%碳的钨密度略降至19.22 g/cm³,因碳原子嵌入晶格增加了体积 [12]。这些技术对比显示,气体置换法精度最高但成本较高,阿基米德法简单实用,浮力法适合杂质分析。

1.3.2 不同相态密度

钨的密度在不同相态下变化显著。固态钨在室温下为19.25 g/cm³,液态钨(3422°C熔点)密度约为17.6 g/cm³,因热膨胀导致体积增加约10% [13]。这一数据通过高压坩埚测得,实验在真空环境中进行,使用钨制容器避免污染,测量误差±0.1 g/cm³。俄文资料(Плотность в жидком состоянии)使用同步辐射X射线技术,进一步验证固液相变时密度突变为1.65 g/cm³,实验条件为3500°C、0.1 MPa,X射线波长0.154 nm [14]。液态密度的降低与晶格结构的崩解有关,BCC结构转变为无序液态,原子间距从2.74 Å增至约3.0 Å。高温下密度继续下降,例如3000°C时为18.95 g/cm³,接近熔点时为18.80 g/cm³,这一趋势与热膨胀系数4.5×10⁻⁶/K线性相关 [15]。韩国研究(韩语:액체 상태의 밀도)通过分子动力学模拟,预测液态钨在4000°C时密度降至17.0 g/cm³,模拟使用LAMMPS软件,原子数10⁵,时间步长1 fs [16]。

液态密度的测量难度较大,因钨的高熔点需特殊设备。西班牙语文献(Densidad en estado líquido)指出,传统密度计无法承受3422°C,需使用高温熔体密度仪,结合光学观测记录体积变化 [17]。德国研究补充,高压下液态密度变化减缓,例如10 GPa时液态密度升至18.0 g/cm³,因压力压缩了原子间距 [18]。这些数据表明,钨的相态密度变化对其高温应用(如熔炼模具)设计至关重要。

1.3.3 应用实例

钨的高密度在多领域展现实用价值。在深海潜艇压载中,钨比铅节省50%体积,耐压10 MPa,例如美国“阿尔文号”潜艇使用钨块(密度19.25 g/cm³),每块重50 kg,体积仅2.6 L,而铅需4.4 L [19]。医疗领域,钨用于CT扫描仪防护板,屏蔽效率比铅高30%,厚度5 mm即可阻挡100 kV X射线,重量约0.96 kg/dm²,优于铅的1.13 kg/dm²,且无毒性 [20]。航空航天中,钨作为卫星配重,密度高减少体积,例如“伽利略号”探测器使用钨配重块(体积0.1 m³,总重1925 kg),确保重心精确调整 [21]。意大利文献(意大利语:Applicazioni del tungsteno)补充,钨高密度合金(如W-Ni-Fe,密度18.5-19.0 g/cm³)在高尔夫球杆配重中应用,每支球杆含钨10-20 g,提升挥杆稳定性 [22]。俄文资料(Применение вольфрама)指出,钨在核反应堆屏蔽中替代铅,因其密度高且耐高温,厚度10 cm可屏蔽1 MeV中子 [23]。这些实例凸显钨密度在体积受限和极端环境中的优势。

 全文阅读:钨的事实与数据(上篇)

====================================================================

钨钼制品客制化研发与生产

中钨智造科技有限公司及中钨在线科技有限公司在钨制品行业长期耕耘近30年,专业从事钨钼制品柔性定制全球服务,是全球范围内具有较高知名度和信誉度的钨钼设计、研发、生产、整体解决方案集成商。

中钨智造/中钨在线主要产品包括:氧化钨产品,如APT/WO3等钨酸盐;钨粉碳化钨粉;钨丝、钨球、钨条、钨电极等钨金属制品高比重合金制品,如飞镖杆、渔坠子、车用钨曲轴配重、手机、钟表的振子、放射性医疗设备钨合金屏蔽材料等;用于电子电器的钨银、钨铜制品。硬质合金产品包括切、割、磨、削、铣、钻、刨等切削工具、耐磨零件、喷嘴、球体、防滑钉、模具、结构零件、密封件、轴承、耐高压高温腔体、顶锤等各类标准和客制化高硬度、高强度、耐强酸碱高性能产品。钼制品包括氧化钼、钼粉、钼及合金烧结材料、钼坩锅、钼舟、TZM、TZC、钼丝、、钼加热带、钼流口、钼铜、钼钨合金、钼溅射靶材、蓝宝石单晶炉部件等。

更多钨相关产品信息, 请访问网站:  http://www.chinatungsten.com
如对相关产品感兴趣,欢迎与我们联系:
邮箱: sales@chinatungsten.com
电话: 0592 5129696 / 0592 5129595

 

 

0