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t/)2016年第8期（47)卷文章编号：1001—9731(2016)08-08064-04
面向等离子体钨基材料的增韧研究最新进展
何培，姚伟志，吕建明，张向东
(中f t工程物理研究院材料研究所，四川绵阳621908)
摘要：钨及钨基材料由于其高熔点、高热导率、低蒸气压、低溅射产额及低辐照放射性等优异性能，成为具有 广阔应用前景的面向等离子体材料。然而，钨基材料的本征脆性成为其作为聚变材料的主要限制因素，也成为国 际聚变材料界的研究热点9本文综述了通过合金化、弥散强化以及复合材料等3种途径来增加钨基材料軔性的 最新研究进展。目前合金元素中只有铼的添加能够显著改善钨的韧性；单一弥散强化方式难以有效提高钨的韧 性，适当的热机械加工能够明显降低钨基材料的韧脆转变温度；通过钨箔钎焊制备出的钨层压结构复合材料的韧 脆转变温度降低到了 150 °C9
关键词：钨基材料；增韧；合金化；弥散强化；复合化
中图分类号：T G146.4+11 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1001-9731.2016.08.010
〇引言
核能的发现和应用是20世纪最伟大的科技成就 之一，其中受控热核聚变能是公认的可以有效解决未 来能源需求的主要途径。从工程角度来看，能否开发 出具有优异力学性能、耐热、耐辐照的材料将是决定聚 变能能否开发成功的关键因素。在聚变材料中，服役 条件最为苛刻的一类材料是面向等离子材料（plasma facing m aterials，P F M s)，即在核聚变反应繫置.中愈 接面向等离子的第一壁(first w a ll,F W)和偏滤器（di-verto r)的装 甲材料 （armor m aterials)。崔未来的7K范 聚变堆中（dem onstration fusion reacto r，D E M O)，在 正常操作条件下，第一壁材料和偏滤器所面对的热载 荷将分别达到2 M W/m2和10?20 M W/m2,并且二 者都将承受严酷的快屮/?辐照。严苛的工况条件要求 面向等离子材料必须具有高熔点、高热导率、高抗热冲 击性以及低蒸气压、低溅射产额（高獬射阈值)及低辐 照放射性等性质w。
鹤是具.丨有体心立方结构（body centered cu b ic, B C C)的难熔金属，具有高熔点（3 410 t：)、低蒸气压 (在熔点温度为1.3X1CT7Pa)以及高的热导率（室温
145 W/m K，并不随温度的升高而降低）。由于优异的 热性能，钨及其合金成为面向等离子体部件的装甲材 料。然而纯钨具有韧脆转变温度（D uctile-to-brittle transition tem perature，D B T T)霄、.再结晶温度低、加工变形性差等缺点。钨基材料在室温下的延伸率几乎 为零。纯钨以及W L10(W-l K L a203)的D B T T区间 分别在100?400 以及200?650 °C。而且强烈的中子辐照会使钨基材料发生辐照硬化和脆化，从而使D B T T进一步提翕[23|
因此，增加钨基材料的塑韧性、降低其韧脆转变温 度是实现其工程应用的关键问题，已经成为国际聚变 材料界研究的一个焦点。g前主要的增韧途径有合金 化、弥散强化和复合化。本文将於爪介绍丨:述3种增 韧方法的最新研究进展。
1 合金化（Alloying)
少数金属在窜温下在钨中有较大的溶解度，包括 T a、V、N b、M o、T i和R e。T a、V、N b、Mo 能够与钨形 成完全固溶体，而T i和R e在钨中只有部分的固溶度。由f=N b和M o经过辐照之后具有较强的放射性，所以 不适合用作聚变材料[4]。
I目前，只有R e被证实能够有效提高'钨的低温塑 性。添加5%(质量分数）的R e能够使D B T T降低 50?200 °C并保持较髙的热导率⑶。W-R e合金的塑 韧性会随着R e含量(最大为27%(质量分数））的增加 而进一步改善。继续增加R e含量将会形成硬脆的《相和X相，从而导致合金的脆化。R e的増韧机制至今 仍有较大的争论。L a s s n e r等^认为合金低温韧性的 改善主要得益于间隙原子（〇山、0、？、3)在合金中溶 解度的增加。间隙原子均匀地分布在钨的晶格中，减 少了其在晶界在偏析，从而显著提高了晶界断裂强度。另一方面，R e能够促进孪晶变形机制在低温条件下的 开动，提高了其塑性变形能力。
.最近，基乎密度之函'埋论（D ensity Funcational T h e o ry,D F T)对R e的增韧机制进行了深人的研究 D;-7|B C C结构的钨有和{123丨〈111>等i?:嬰的滑移系。B C C金属的低温塑性
*基金项目：国家磁约束核聚变能发展研究专项资助项目（2015G B109003〉
收到初稿日期：2015-05-28 收到修改稿日期=2016-03-21 通讯作者：姚伟志，E-mail:yaoweizhigz@https://www.doczj.com/doc/d310387190.html, 作者筒介：何培（1983 —），女，郑州人，助理研究员，博士，主要从事粉末冶金材料研究。
托卡马克边缘等离子体与壁材料相互作用 课程报告 题目：磁约束核聚变托卡马克等离子体 与壁相互作用研究进展 姓名： 学号; 专业： 指导教师： 日期：
磁约束核聚变托卡马克等离子体与壁相互作用研究进展 核聚变能是潜在的清洁安全能源, 其最终的实现对中国能源问题的解决尤其重要。磁约束托卡马克是目前最有可能实现受控热核聚变的方法。磁约束聚变能的实现面临两大瓶颈问题: 高参数稳态等离子体物理问题和托卡马克装置及未来反应堆关键材料问题。其中关键材料问题的解决在很大程度上取决于我们对等离子体与壁材料相互作用( Plasma-Wall Interact ions, PWI) 过程和机理的深入理解。PWI现象主要发生在托卡马克磁场最外封闭磁面以外的边界等离子体( 又称为刮削层, Scrapped-Off Layer,SOL)和直接接触SOL的面对等离子体材料( Plasma-Facing Materials, PFM )区域内。因此, PWI问题直接决定了聚变的装置运行安全性、壁材料研发进程和未来壁的使用寿命。弄清PWI的各种物理过程和机理并施以有效的控制, 是未来核聚变能实现的重要环节。 1 前言 随着化石能源的枯竭, 人类面临着严重的能源危机。核聚变能是潜在的清洁安全能源, 其燃料氘大量存在于海水之中, 几乎取之不尽用之不竭。因此, 核聚变能被认为是人类能源问题的终极解决方式。核聚变能的最终实现对中国能源问题的解决尤其重要。因为库仑排斥作用使核聚变反应非常困难, 使用强磁场约束等离子体并加热至极端高温的托卡马克 式是目前最有可能实现受控热核聚变的方法, 而可能实现长脉冲( 稳态)高参数运行的全超导磁约束托卡马克则是目前最有发展前途的热核聚变装置。2006 年11月, 欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国、印度和中国七方在巴黎正式签署协议, 启动全超导磁约束国际热核实验堆( International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER ) 建设, 项目耗资120 亿美元, 将于2018 年在法国Cadarache建成, 预计可以产生500 MW 的能量。ITER 计划是目前世界上仅次于国际空间站的又一项国际大科学工程项目, 是人类开发洁净新能源的一次大胆尝试。这一计划将集成当今国际上受控磁约束核聚变的主要科学和技术成果, 是人类受控核聚变研究走向实用的关键一步。ITER 计划是中国有史以来参加的规模最大的国际科技合作项目。 在国内, 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所(以下简称等离子体所) 在20世纪90年代,建成了HT - 7超导托卡马克, 是世界上少数几个超导装置之一。2006年, 等离子体所又独立建成了世界上第一个具有非圆截面的全超导托卡马克( Experimental Advanced Superconducting Tokamak, EAST , 是当今世界上最先进的磁约束热核聚变研究装置之一。目前,EAST 正在开展与ITER 相关的各项工程和物理研究, 如长脉冲( 稳态) 等离子体的稳定控制、等离子体驱动和加热、偏滤器物理、先进壁材料和部件研发及其与托卡马克等离子体相互作用等。核工业西南物理研究院是国内最早开展核聚变研究的研究单位,在高温等离子体物理研究方面取得了令人瞩目的成绩。建成的HL - 2A装置已经成功地进行了偏滤器位形放电并获得了高约束等离子体。全面展开的对HL-2A 的升级改造工作，并已完成。 磁约束托卡马克是目前最有可能实现受控热核聚变的方法。磁约束聚变能的实现面临两大瓶颈问题: 高参数稳态等离子体物理问题和托卡马克装置及未来反应堆关键材料问题。其中, 关键材料问题的解决在很大程度上取决于我们对等离子体与壁材料相互作用( Plasma-W all Interactions, PWI)过程和机理的深
目录 引言 (1) 一. 钨铜合金概况 (2) 1.1钨铜合金的性能及应用 (2) 1.2 钨铜合金的制备 (3) 1.2.1 熔渗法 (3) 1.2.2 活化液相烧结法 (5) 1.2.3金属注射成型（MIM） (7) 1.2.4 热压烧结法 (7) 1.2.5 超细混合粉末的直接烧结 (8) 二. 包覆粉及研究进展 (9) 2.1包覆粉的制备方法 (10) 2.1.1机械化学改性法 (10) 2.1.2溶胶-凝胶法 (11) 2.1.3 均相沉淀法 (11) 2. 1.4物理气相沉积法 (12) 2. 1.5化学镀法 (13) 三.钨铜板材的研究进展 (14) 3.1普通轧制 (14) 3.2金属粉末轧制 (14) 3.3其他制板技术 (15) 四.流延技术及应用 (16) 4.1.流延法 (16)
4.2.溶液流延法 (17) 参考文献 (19)
引言 钨铜合金由于自身的诸多优良特性，目前己广泛应用于大容量真空断路器和微电子领域。上世纪30年代中期，伦敦镭协会的Melennan和Smithells 最早进行了钨铜合金的研制。这类合金在国防、航空航天、电子信息和机械加工等领域中具有十分广泛的用途，在国民经济中占有重要的地位。钨基合金受到了世界各国的高度重视，已成为材料科学界较为活跃的研究领域之一。 钨具有高的熔点、高的密度、低的热膨胀系数和高的强度，铜具有很好的导热、导电性。由W和Cu组成的W-Cu合金兼具W和Cu的优点，即具有高的密度、良好的导热性和导电性、低的热膨胀系数。随着微电子信息技术的发展，电子器件的小型化和高功率化，器件的发热和散热是其必须面对的一个重要问题。W-Cu合金的高导热性可以满足大功率器件散热需要，尤为重要的是，其热膨胀系数(CTE)和导热导电性能可以通过调整材料的成分而加以设计，可以与微电子器件中不同半导体材料进行很好匹配连接，从而避免热应力所引起的热疲劳破坏。因此在大规模集成电路和大功率微波器件中，钨铜合金薄板作为电子封装基板、连接件、散热片和微电子壳体用材可以有效减少因散热不足和热膨胀系数差异导致的应力问题，延长电子元件的使用寿命，具有广阔的应用前景。 1
金属基复合材料综述 专业： 学号： 姓名： 时间：
金属基复合材料综述 摘要：新材料的研究、发展与应用一直是当代高新技术的重要内容之一。其中复合材料，特别是金属基复合材料在新材料技术领域中占有重要的地位。金属基复合材料对促进世界各国军用和民用领域的高科技现代化，起到了至关重要的作用，因此倍受人们重视。本文概述了金属基复合材料的发展历史及研究现状，对金属基复合材料的分类、性能、应用、制备方法、等进行了综述，提出了金属基复合材料研究中存在的问题，探讨了金属基复合材料的发展趋势。 关键词：金属基复合材料；分类；性能；应用；制备；发展趋势 Abstract: The research development and application of new composites are one of the important matters in modern high science and technology. This paper summarizes the met al matrix composites and the development history of the present situation and the classific ation of the metal matrix composites, performance, application and preparation methods, w as reviewed, and put forward the metal matrix composites the problems existing in the res earch, discusses the metal matrix composites trend of development. Keywords: Metal matrix composites; Classification; Performance; Application; Preparation; Development trend. 1.引言 复合材料是继天然材料，加工材料和合成材料之后发展起来的新一代材料。按通常的说法，复合材料是指两种或两种以上不同性质的单一材料，通过不同的复合方法所得到的宏观多相材料。随着现代科学技术的迅猛发展，对材料性能的要求日益提高。常希望复合材料即具有良好的综合性能，又具有某些特殊性能。金属基复合材料是近年来迅速发展起来的高性能材料之一，对促进世界各国军用和民用领域的高科技现代化，起到了至关重要的作用。相信随着科学技术的不断发展，新的制造方法的出现，高性能增强物价格的不断降低，金属基复合材料在各方面将有越来越广阔的应用前景。
等离子体发生器 创建时间：2008-08-02 等离子体发生器(plasma generator) 等离子体是电离的气态物质，是离子体。例如不是H2而是H++e。但就宏观讲，它的电性是中和的，故称等离子体。产生等离子体的装置，俗称等离子枪。等离子体也不一定是高温的，例如高空的电离层、辉光放电、人体血液等。就等离子体分类说，冶金用等离子体属低温等离子体中的热等离子体，其重粒子温度在3×103～3×104K。从其产生途径讲则是电弧等离子体或高频等离子体。 一般特性等离子体是由电能转换出来的高温新能源。主要特性有：(1)能量高度集中，形成高温。例如非转移弧发生器的等离子体火炬的焓值常在16000～32000kJ／m3，比高炉热风的焓值高出10～20倍。至于转移弧，其焓值将更高。(2)氧位可调。可以是氧、氩直到氢的等离子体。(3)由于是气体电弧，传热可以是辐射也可以有对流。(4)电系统可用交流或直流，但常用直流，故有高的功率因数。 分类通常等离子体发生器可分为两类：(1)高频等离子体发生器。它类似高频感应炉，但它的频率较高，常处于无线电波范围，例如20MHz。但这类装置功率小、效率低，功率常只有数十千瓦。多用于球化、超细粉制备等。(2)冶金工业常用的电弧等离子体发生器。它是将气体吹过电弧，迅速吸收能量，使之离子化，一旦离开电极，气体又极快复合成分子状态而放出能量。它又有两类，基本结构形式如图1，一种(图1a)称为转移弧，在启动时是负电极与中间正电极(此电极常用不同名称，如校准器等)起弧，再经转移开关将正电极转移到工件上形成等离子体电弧故名；另一种(图1b)为非转移弧，发生器本身就具有正负两极，直接起弧，这电弧又被等离子气体吹出形成等离子体火炬。前者常作为熔池加热器，后者则作为气体加热器使用。不论哪一类装置，其简单启动方式是，在电极间连一细铜丝，通电熔断铜丝生成火花而起弧，也可有专用的高频发生器在电极间施放高频火花而起弧，方法是多样的。 阴极阴极 a b
钨铜合金 英文名称tungsten-copper alloy 性能 钨和铜组成的合金。常用合金的含铜量为10％～50％。合金用粉末冶金方法制取，具有很好的导电导热性，较好的高温强度和一定的塑性。在很高的温度下，如3000℃以上，合金中的铜被液化蒸发，大量吸收热量，降低材料表面温度。所以这类材料也称为金属发汗材料。 用途 钨铜合金有较广泛的用途，主要是用来制造抗电弧烧蚀的高压电器开关的触头和火箭喷管喉衬、尾舵等高温构件，也用作电加工的电极、高温模具以及其他要求导电导热性能和高温使用的场合。 产品牌号 CuW,RWMA Class 10,RWMA Class 11,RWMA Class 12 钨铜合金工艺介绍 钨铜采用等静压成型—高温烧结钨骨架—溶渗铜的工艺，是钨和铜的一种合金。 电阻焊电极 综合了钨和铜的优点，耐高温、耐电弧烧蚀、强度高、比重大、导电、导热性好，易于切削加工，并具有发汗冷却等特性，由于具有钨的高硬度、高熔点、抗粘附的特点，经常用来做有一定耐磨性、抗高温的凸焊、对焊电极。
电火花电极 针对钨钢、耐高温超硬合金制作的模具需电蚀时，普通电极损耗大，速度慢。而钨铜高的电腐蚀速度，低的损耗率，精确的电极形状，优良的加工性能，能保证被加工件的精确度大大提高。 高压放电管电极 高压真空放电管在工作时，触头材料会在零点几秒的的时间内温度升高几千摄氏度。而钨铜高的抗烧蚀性能、高韧性，良好的导电、导热性能给放电管稳定的工作提供必要的条件。 电子封装材料 既有钨的低膨胀特性，又具有铜的高导热特性，其热膨胀系数和导电导热性可以通过调整材料的成分而加以改变，从而给材料的使用提供了便利。 定做各种异型规格。定做不同钨比例钨铜合金。 物理指标 钨铜CuW55% （RWMA Class 10）硬度：72HRB，导电率：45%IACS，软化温度：900℃ 钨铜CuW75% （RWMA Class 11）硬度：94RHRB，导电率：40%IACS，软化温度：900℃ 钨铜CuW80% （RWMA Class 12）硬度：98RHRB，导电率：35%IACS，软化温度：900℃ 编辑本段钨铜合金的主要应用 钨铜合金综合了金属钨和铜的优点，其中钨熔点高(钨熔点为3410℃，铁的熔点1534℃)，密度大(钨密度为19.34g/cm3，铁的密度为7.8
钨铜合金 https://www.doczj.com/doc/d310387190.html,/view/6fa5f97f27284b73f242508b.html### 英文名称tungsten-copper alloy 性能 钨和铜组成的合金。常用合金的含铜量为10％～50％。合金用粉末冶金方法制取，具有很好的导电导热性，较好的高温强度和一定的塑性。在很高的温度下，如3000℃以上，合金中的铜被液化蒸发，大量吸收热量，降低材料表面温度。所以这类材料也称为金属发汗材料。 用途 钨铜合金有较广泛的用途，主要是用来制造抗电弧烧蚀的高压电器开关的触头和火箭喷管喉衬、尾舵等高温构件，也用作电加工的电极、高温模具以及其他要求导电导热性能和高温使用的场合。 产品牌号 CuW,RWMA Class 10,RWMA Class 11,RWMA Class 12 钨铜合金工艺介绍 钨铜采用等静压成型—高温烧结钨骨架—溶渗铜的工艺，是钨和铜的一种合金。 电阻焊电极 综合了钨和铜的优点，耐高温、耐电弧烧蚀、强度高、比重大、导电、导热性好，易于切削加工，并具有发汗冷却等特性，由于具有钨的高硬度、
高熔点、抗粘附的特点，经常用来做有一定耐磨性、抗高温的凸焊、对焊电极。 电火花电极 针对钨钢、耐高温超硬合金制作的模具需电蚀时，普通电极损耗大，速度慢。而钨铜高的电腐蚀速度，低的损耗率，精确的电极形状，优良的加工性能，能保证被加工件的精确度大大提高。 高压放电管电极 高压真空放电管在工作时，触头材料会在零点几秒的的时间内温度升高几千摄氏度。而钨铜高的抗烧蚀性能、高韧性，良好的导电、导热性能给放电管稳定的工作提供必要的条件。 电子封装材料 既有钨的低膨胀特性，又具有铜的高导热特性，其热膨胀系数和导电导热性可以通过调整材料的成分而加以改变，从而给材料的使用提供了便利。 定做各种异型规格。定做不同钨比例钨铜合金。 物理指标 钨铜CuW55% （RWMA Class 10）硬度：72HRB，导电率：45%IACS，软化温度：900℃ 钨铜CuW75% （RWMA Class 11）硬度：94RHRB，导电率：40%IACS，软化温度：900℃ 钨铜CuW80% （RWMA Class 12）硬度：98RHRB，导电率：35%IACS，软化温度：900℃ 钨铜合金的主要应用
某铜钨矿选矿工艺设计 本文通过研究某铜钨矿矿石性质，进行了选矿工艺流程试验，对各流程的实验结果进行了对比，提出了针对该矿的经济、合理的工艺流程，从而为该区钨资源的开发利用和矿山建设提供了可靠的依据。 标签：白钨矿选矿工艺设计 某铜钨矿地处青藏高原东北部，属典型高原大陆性冷湿气候干旱区。其大地构造位置位于同仁-泽库弧后前陆盆地，构造线以北西向为主，出露有二叠系、下三叠统组成的褶皱基底和白垩系、新近系、第四系组成的盖层。侵入岩出露较广，主要集中于鄂都-瓜什则地区，时代多为印支期和燕山期，岩性以中酸性浅成侵入岩为主。区域矿产以有色金属和贵金属为主。全区共求得矿石量860.97万吨，金属量：WO34.29万吨，平均品位0.63﹪。 1矿石性质 本次工作的研究对象是该矿区的矽卡岩型铜钨矿石。 1.1原矿主要化学成份及矿石密度 原矿多元素分析结果列表1。 由表1可知：矿石中主要有用元素为W，品位是WO3 0.81×10-2，其次是Cu 0.34×10-2;Au 0.13×10-6、Ag 12×10-6，达到了综合回收品位;有害元素As、P 等含量低，对钨的回收影响不大。 通过对该矿石进行工艺性质测定，测得矿石比重为3.25，-15mm矿石堆积角为33.75°，-15mm矿石摩擦角为28.27°。 1.2主要元素及赋存状态 由显微镜下及电子探针能谱分析，钨元素主要赋存于白钨矿中，白钨矿呈半自形-自形粒状与钙铁石榴石、阳起石、萤石、石英等关系密切，主要分布其粒间;与金属矿物则呈规则-半规则连生。普遍容易解离，解离程度的关键取决于白钨矿的粒度。 1.3粒度特性 对磨矿细度-0.074mm65%原矿进行了粒度筛析，其筛析结果见表2。 其中：白钨矿的粒级分布情况如图1所示。
等离子体及其在微电子封装领域的应用 在微电子元件制造过程中, 封装是一个重要步骤。优良的封装技术可以提高微电子产品的寿命，可靠性和降低环境对产品性能的影响。在微电子封装工艺中，常见的问题是芯片粘接中的空隙, 引线键合中较低的键合强度, 塑料封装后的界面剥离等等。所有这些问题均与材料的表面特性有关。 未经表面处理的材料通常不具备符合粘结的物理和化学特性而需要表面活化。表面上沉积的污染物影响了表面粘结能力而需要表面清洗。等离子工艺提供了有效的表面清洗和活化方法。在保证整体材料性质不变的情况下，等离子工艺能够实现固体表面几个分子层的物理或化学改性。 等离子体介绍 等离子体是部分电离的电中性的气体,是常见的固态，液态，气态以外的第四态。等离子体由电子，离子，自由基，光子，及其它中性粒子组成。由于等离子体中电子, 离子和自由基等活泼粒子的存在, 因而很容易与固体表面发生反应。这种反应可分为物理溅射和化学反应。物理溅射是指等离子体中的正离子在电场中获得能量去撞击表面。这种碰撞能移去表面分子片段和原子，因而使污染物从表面去除。另一方面，物理溅射能够改变表面的微观形态，使表面在分子级范围内变得更加"粗糙"，从而改善表面的粘结性能。 等离子体表面化学清洗是通过等离子体自由基参与的化学反应来完成。因为等离子体产生的自由基具有很强的化学活性而降低了反应的活化能，从而有利于化学反应的进行。反应中产生的易挥发产物(主要是气体) 会脱离表面, 因而表面污染物被清除。反应的有效性, 即表面改性的有效性取决于等离子体气源, 等离子系统的组合, 及等离子工艺操作参数。 等离子体表面清洗及活化工艺具有诸多优点。主要表现为: 1. 等离子工艺是有利于环境保护的工艺。等离子清洗过程中仅使用微量气体，没有污染物排放。 2. 等离子清洗工艺成本较低, 容易使用。可以处理拥有各种表面的材料, 并具有良好的均匀性和重复性。 3. 维护及保养费用较低。 4. 适合于高级封装及其它需要表面改性的工艺。 随着电子电路集成化的提高, 芯片尺寸变得越来越小, 表面清洗的要求越来越高。等离子体表面清洗工艺已经成为最好的选择之一。 等离子体应用 集成电路封装工艺包括芯片粘结, 引线键合及塑料封装。由于表面氧化物和有机污染物的存在, 导致了不完全有效的芯片粘结, 不良的引线键合强度, 以及封装后微电子装置中的剥离现象。所有形式的表面污染降低了集成电路封装中的可靠性和产率. 等离子体清洗可应用于芯片粘结工艺之前。等离子清洗和活化后的表面将改善芯片的粘结能力并减少可能产生的空隙。这种良好的粘结性能改善了封装的热消散能力。当共晶焊锡在芯片粘结中被用作粘结材料时, 表面的氧化会影响芯片粘结。等离子工艺能有效去除表面的金属氧化物, 从而确保无空隙的芯片粘结。 金属焊盘上污染物的存在会降低引线的键合能力。在高级封装工业中, 日益缩小的焊盘限制了键合表面尺寸, 从而增加对无污染表面的要求。在引线键合之前, 等离子体被用于去除焊盘上的污染物和氧化物, 增加键合可靠性和能力。研究发现, 经等离子体清洗后的表面, 引线键合力平均增加24.3%。 在BGA封装中, 由于封装化合物和各种材料界面之间存在不良的粘结能力, 易于产生界面剥离。通过增加BGA产品的表面能, 等离子体工艺能极大地改善材料界面的粘结能力,
钨矿选矿与加工技术公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
钨矿选矿与加工技术 钨矿石含钨量低，必须经过选矿富集成精矿才能作为冶炼的原料。按矿石类型钨选矿分为黑钨矿选矿和白钨矿选矿两大类型。我国现阶段开采的以石英脉型黑钨矿为主，占采出矿石量的90%以上。因此，在原统配钨矿山中的43座钨选厂中，黑钨选厂有37座。 钨矿的主要选矿方法有手选、重介质选、重选、浮选、磁选和电选等方法。黑钨矿以重选为主，白钨矿以浮选为主。我国黑钨矿多数是易选矿石类型，而白钨矿矿石组成复杂，多数属难选矿石，加之品位低，因而未能大量开发。此外，还有钨矿石氧化物钨华等目前也尚未回收利用。 钨矿选矿方法，除上述采用的常规选矿方法之外，针对矿石组成复杂，共伴生元素繁多的难选物料，采用选—冶联合流程，但这一方法目前处于试验研究阶段，尚未工厂化。 我国钨矿的选矿，选厂大规模工厂化起步于1952年在大吉山钨矿建立 125t/d的重力选矿厂，50年代后期，由原苏联米哈诺布尔(Механобр)研究设计院为大吉山、西华山和岿美山钨矿设计的3座大型钨矿选厂相继建成投产。40多年来，在生产实践中不断总结经验，并吸收国外选矿先进技术，经过不断改进，使选矿工艺流程日臻完善，选矿技术经济指标达到了世界先进水平。如具有代表性的南昌有色金属公司的钨矿选矿指标，尽管近10年来在原矿品位逐年下降的情况下，钨矿的回收率仍保持在84%以上的高水平，精矿品位
(WO3)%～%(达到一二级钨精矿国家标准：WO3含量不小于65%)，原矿品位 (WO3)%～%，尾矿品位(WO3)%～%。 选矿试验是评价矿床是否有商业开采价值的重要依据之一。因此，在详查和初期阶段应进行矿石可选性试验，对矿床物质成分复杂的大型、超大型矿床和没有选矿实践的新矿石类型，应做实验室规模的扩大试验。必要时工业部门还应做半工业试验或工业试验。在做选矿试验之前，地质勘探单位应做好矿石物质成分研究，查明有益有害元素赋存状态，鉴定矿物种类，矿石结构构造、嵌布粒度特性，为选冶试验制定合理工艺流程提供基础资料。 钨的冶炼有火法和水法冶炼两种。冶炼时使用黑钨精矿或白钨精矿，但由于冶炼工艺流程各不相同，因此矿床既有黑钨矿又有白钨矿时，要分别圈定矿体，各自计算出储量。当矿石中黑钨矿、白钨矿共生在一起，要分别选出黑钨精矿和白钨精矿，以便分别冶炼。 作为钨的冶炼矿物原料钨精矿，含WO3应达到或大于65%。经火法冶炼成钨铁合金(含W＞70或＞65%)；经水法冶炼成正钨酸钠，仲钨酸铵或钨酸钙等。最后，进一步处理成三氧化钨(含WO3≥%)，再用还原剂(通常用氢)还原成钨粉(含W≥%)等。 黑钨矿选矿生产实践 湘东钨矿位于湖南省东部,地处湘赣边境。选矿厂于1956年初投产,设计的日处理能力为250t,经过两次扩建,目前日处理能力达1000t以上。选矿工艺流程经过不断改进,日趋完善,已由投产时单一重选流程,发展成具有手选、重介质选矿、重选、浮选、磁选、焙烧和水冶等工艺的联合流程。本文根据湘东钨矿的选矿生
Welding Technology Vol．39No．9Sep.2010 0引言 磁约束核聚变堆试验装置是获得受控热核聚变能的主要装置之一，而偏滤器则是现代磁约束核聚变堆试验装置一个非常重要的组成部分［1］。偏滤器的主要功能是有效地屏蔽来自器壁的杂质，减少对中心等离子体的污染，排出来自中心等离子体的粒子流和热流以及核聚变反应过程中所产生的氦灰。偏滤器是构成高温等离子体与材料直接接触的过渡区域：一面是温度高达几亿度的等离子体，另一面是通常的固体材料。随着磁约束核聚变堆试验装置如EAST （Experimental Advanced Superconducting Tokamak），ITER（International Thermonuclear Experimental Reactor），DEMO（Demonstration Power Plant）等的不断发展，偏滤器已从水冷型向氦冷型发展，相应的偏滤器材料也在不断发展［2］。 图1是ITER装置和DEMO装置的偏滤器部件结构示意图［3］，偏滤器部件主要包括面向等离子体材料、热沉材料和结构材料，不同类型的偏滤器部件其主要组成部分有所不同。由于钨及其合金材料具有高的熔点、低的蒸气压和低的溅射腐蚀率，故被认为是最有前景的面向等离子体材料，且全钨面向等离子体材料已经通过ASDEX Upgrade测试［4］；随着聚变试验装置中工作温度不断提高，冷却系统由水冷向氦冷型发展，相应的热沉材料由ITER，EAST等装置中的铜及其合金材料发展到DEMO等装置中的钨及其合金、低活化钢材料；未来的聚变装置将产生大量的中子辐照（约14MeV），结构材料将由不锈钢发展到低活化钢、ODS钢（Oxide Dispersion Strengthen Steel）。 然而，要想组成一个完整的偏滤器部件，这些材 ·专题综述· 文章编号：1002－025X(2010)09-0003-05 偏滤器中钨与异种材料的连接技术研究进展 郭双全1，冯云彪1，燕青芝2，黎健2 （1.西南交通大学材料科学与工程学院，四川成都610031；2.北京科技大学核材料研究所，北京100083） 摘要：偏滤器是现代磁约束核聚变堆试验装置中一个非常重要的部件，其中面向等离子体材料、热沉材料和结构材料之间物理性能差异大的异种材料的连接是一个技术难题。电子束焊接技术、钎焊技术、热等静压技术、烧结－熔渗法、铸造技术、涂层技术等连接技术用于钨与铜、钨与钢的连接，功能梯度材料和中间过渡层的使用有效降低了连接部件的热应力。本文对水冷和氦冷2种偏滤器中钨及其合金材料与铜、低活化钢的连接技术进行了评述和展望。 关键词：核聚变；偏滤器；钨与铜；钨与钢；连接；评述和展望 中图分类号：TG457.19文献标志码：A 收稿日期：2010-06-25 基金项目：国际热核聚变实验堆（ITER）计划专项（2010GB109000 ） 3
我国钨产业及选矿工艺发展导读:近些年来，我国钨产业高速发展，钨及钨产品在国民经济各领域得到广泛应用。已成为现代社会不可或缺的支柱产业。钨是我国为数不多的的优势资源之一，然而现阶段让人堪忧。本文介绍了我国钨资源及钨产业现状，钨及钨产品发展趋势，提出了钨产业应展观点，建立科学合理的运行机制，优化产业结构，开发新产品及应用领域的发拓 钨被称为“工业味精”，是一种十分重要的稀有矿产资源。钨及钨制品具有高熔点，高密度，高硬度特点，应用广泛。自19世纪末，钨第1次被用以生产台金钢和硬化钢以来，其产品由初级到深加工品，种类已达为多种，包括钻头、切削刀具、合金、化学用品、医药、食品到电子器件、穿甲弹等。钨已是现代工业社会不可替代的材料之一。钨产业的健康发展直接影响制造业的发展和国家习家经济.、军事安全。目前，世界上很多国家非常重视钨的勘探和开麦，将钨作为战略性资源加以储备，而我国现状令人堪忧。 一、我国钨资源现状 钨属于稀有元素，在地壳中的丰度为 1.1X10-4%主要矿物为黑钨矿和白钨矿，世界已探明钨储量为290万t，储量基础620万t，中国钨储量180万t, 储量基础620万t
二、我国钨产业概况 钨产业根据钨产品划分为几个垂直关联的阶段如图一所示 三、新中国成立后的发展 中国钨业已有百年发展历史,大致分为3个阶段，如图二 前30年形成了比较完整的钨工业体系;1981-2000年,钨冶金、加工及硬质合金业发展迅速,产品结构发生很大变化,改变了单一钨精矿出口局面;21世纪后,钨业发展进入了全新时期。钨产业的快速发展显露出了越来越多的问题 1)钨矿产资源开采过度; 2)国内外钨品市场价格波动较大; 3)钨产业链中,上、中、下游产业发展不均衡; 4)整个产业分布广、规模小、集中度低; 5)产品单一,高、尖、深、细产品不多, 6）企业自主创新能力低,创新意识不强。这些问题的存在己严重影响我国钨产业的 健康、有序发展,威胁到我国制造业的发展和生产安 四、产品开发 (一)合金钢 很大一部分钨用于生产特种台金钢，其中最主要的是高速切削钢。这种钢一般w 质量分数达8%。高速切削钢可用于制造谷种工，如磨刀、铣刀、型模、压模、气动工具零件等。其他牌号铬钨钢亦有广泛应用。 钨也是磁钢的王要成分。磁钢分为钨钢和钨钻磁钢2种。 （二〕以碳化化钨为基础的硬质合金 硬质台金被誉为“工业的牙齿”，碳化钨是制备硬质台金的主要原料。纳米晶硬质合金是近年发展起来的新型工具材料，它是以纳米级的WC 粉末为基础原料，在添加适当黏结剂和晶拉长大抑制剂下，生产出且有高硬度、高耐磨性和高韧磨性的硬质台金材料。 碳化钨是一种具有高硬度、高热稳定
铜钨复合材料及在热加工方面的应用 铜钨复合材料是以铜、钨元素为主组成的一种两相结构假合金，是金属基复合材料。铜、钨无论在固态、液态都不互相溶，均匀混合后无化学反应发生，各自保持原来的物理和机械性能。这种合金用粉末冶金特定的工艺方法制取。钨在"合金"中形成骨架，铜渗透于钨骨架间隙，综合了钨本身熔点高、耐高温;铜塑性好，填充于烧结钨孔隙之间，并有部分铜渗入钨颗粒，因而降低了"合金"的缺口敏感性，提高了"合金"塑性。 多孔钨浸渗低熔点材料(银、铜等)这种合金在几十年前即用高压电器触头方面。近年来，经过对铜、钨二元成分调整并适当增加耐磨相和添加元素，这种改性的合金在热加工方面如轧钢导卫、小压铸模等方面，取得较好效果，尤其是在轧钢精轧导卫方面获得广泛认可。 １合金制取： 铜钨合金这种假"合金"一般采用粉末冶金方法制取。 制取工艺流程如下： 制粉--配料混合--压制成型--烧结溶渗--冷加工 １.１铜、钨特性： １.２组成： １.２.１钨：构成该复合材料的耐熔相起到骨架作用，保持制品的几何形状。要求钨粉纯99.7%，平均粒度8一15μｍ，氧含量≤ 0.2%。粒度越细，形成的钨骨架毛细管间隙越细，铜度≥ 渗透在这个毛细管间隙中。当钨粉粒度过于细小时，又易造成多孔骨架内部间隙阻塞，难于渗铜。因此，适当的粉末粒度及合理的粒度组成影响最终材料的性能。 粉末比表面积大，在氧化条件下粉末含氧量高时，严重影响铜、钨浸润效果。熔渗仅能限于局部、表层，制品严重"夹心"，材料性能下降，产品在使用过程(如导卫)出现横裂。 １.２.２铜：构成材料的易熔相，具有良好的导热性，又由于其熔点与钨比低得多，熔融铜，由于毛细管效应，延着钨骨架形成的毛细管包围在钨骨架周围，起着粘结相作用。又因为铜良好塑性，大大提高材料的常温塑性及导热性。要求铜纯度>99.5%,其中诱导铜粉粒度>200目。 １.２.３耐磨相：为进一步提高材料的耐磨性能，以适应制品使用的需要，需按比例添入耐磨物质，有效地改善和提高了诸如轧钢导卫、电极等的使用性能。 １.２.４添加元素：为了改善铜对钨及耐磨相的浸润性能，浸润角越小，越有利于物质间的浸润。适量加入镍等元素，有效的改善了材料的熔渗性能。 １.３成型：材料密度提高直接影响材料的性能，其直接取决于粉末冶金工艺过程中的坯料
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 白钨矿选矿工艺技术 白钨粗选通常采用常温浮选，主要是采用碱性介质-脂肪酸法，在白钨粗选中采用最多的调整剂和抑制剂组合为碳酸钠-水玻璃，其次为氢氧化钠-水玻璃以及碳酸钠-氢氧化钠-水玻璃等。以上组合中水玻璃在多种情况下单独使用，有时也与多价金属离子合用，强化抑制效果。如湖南柿竹园选厂中白钨粗选多采用氢氧化钠和水玻璃作调整剂;江西修水香炉山钨矿、甘肃小柳沟白钨矿，钨粗选采用碳酸钠和水玻璃作调整剂。有研究认为，采用碳酸钠作调整剂可以消除矿浆中金属离子的影响，又可调节矿浆pH 值，对于含可溶性或微溶性矿物较多的矿石，用碳酸钠作调整剂最佳。白钨粗精矿的精选工艺目前主要有常温法和加温法。粗选得到低品位粗精矿后，用浓浆高温法得到较高品位的白钨精矿。加温浮选对矿石的适应性较强、选别指标稳定，在白钨-方解石-萤石型矿山得到广泛应用。常温浮选在白钨-石英型矿山得到广泛利用。 A.白钨加温浮选工艺 传统的加温浮选技术彼德洛夫法系对白钨粗精矿单一添加大量水玻璃，在高浓度下加温搅拌后，利用矿物间表面吸附的捕收剂膜解析速度的不同，提高抑制的选择性，然后稀释精选。在此条件下，带正电的方解石等矿物表面所吸附的捕收剂由于高浓度脱药剂的强烈竞争吸附而充分解析并因而引起抑制作用，而表面带负电荷的白钨矿则受脱药剂的影响较小，仍可继续保持与捕收剂的化学吸附作用，故仍可保持较好的可浮性，从而达到白钨矿与脉石分离的目的。传统彼德洛夫法需多次稀释脱药再进行白钨浮选，对钨粗精矿品位高、矿物组成简单的白钨粗精矿进行精选效果很好，但对钨品位较低，含钙脉石、硫化矿含量高的粗精矿却难以奏效。 近年来，多家研究单位和企业对该方法进行了改进研究，开发出捕收剂预吸
走近等离子体 贾冬义 赵玲利 大家都知道物质的三种状态 固态、液态和气态。其实物质还有第四种状态,那就是等离子态。 以我们平时最常见到的水为例:冰升温至0 会变成水,如将温度继续升至100 ,水就会沸腾,并逐步变成水蒸气。随着温度的上升,物质的存在状态一般会呈现出固态 液态 气态三种物态的转化过程,我们把这三种基本形态称为物质的三态。那么如果气态物质温度升至几千摄氏度时,又会有什么新变化呢?由于分子热运动加剧,相互间的碰撞使气体分子电离,物质就变成由自由运动并相互作用的正离子和电子组成的混合物。物理学家把这种电离化的气体叫做等离子体(见图1)。物质的这种存在状态称为物质的第四态。因为电离过程中正离子和电子总是成对出现,所以等离子体中正离子和电子的总数大致相等,总体来看为准电中性。通俗地说,等离子体就是被电离的气体。它与气体的最大区别就是其成分为带正负电荷的粒子(电子、离子),而不是其结合体。它有很高的电导率,与电磁场的耦合作用也极强:带电粒子既可与电场耦合,又可与磁场耦合。等离子体与固体表面相互作用,具有独特的光、热、电等物理性质,可产生多种物理、化 学过程。 图1 水的四种状态 现在等离子体科学是一门物理、化学和材料等学科的交叉科学,它包含电磁学、空气动力学、化学反应动力学和表面科学等分支学科。等离子体物理是研究等离子体自身运动规律及其与周围物质相互作用过程的一门分支学科,是物理学的二级学科。 等离子体的分类 按产生方式分类 分为天然等离子体、人工等 离子体。 天然等离子体:据印度 天体物理学家沙哈(M.Saha) 计算,宇宙中99 9%的物质处于等离子体状态,如恒星星系、星云等。地球比较特别,物质大部分以凝聚态形式存在,能量水平极低。可是在大气中,由于宇宙射线等外来高能射线的作用,每立方厘米内每秒会产生20个离子。当然,对密度为每立方厘米1019 个分子的大气来讲,这种电离程度太微小了。但是雷雨时的闪电,可使大气达到很高的电离度,形成可观的等离子体。大气上部出现的极光,以及黑夜天空中的余辉,则是另一种形式的等离子体。 人工等离子体:我们周围随处可见人工产生 的等离子体,如日光灯、霓虹灯中的放电等离子体,等离子体炬(焊接、新材料制备、消除污染)中眩目的电弧放电等离子体,爆炸、冲击波中的等离子体以及气体激光器和各种气体放电中的电离气体。 按电离度分类 通常,等离子体中存在电子、正离子和中性粒子(包括不带电荷的粒子,如原子或分子以及原子团)等三种粒子。设其密度分别为n e 、n i 、n n ,定义电离度 =n e /(n e +n n ),以此来衡量等离子体的电离程度,这时等离子体可分为以下三类。 =1,称为完全电离等离子体,如日冕、核聚变中的高温等离子体,其电离度是100%。 0 01< <1,称为部分电离等离子体,我们日常见到的大部分等离子体,如大气电离层、极光、雷电、电弧焊、电晕放电等都属于部分电离等离子体。 <0 01时,称为弱电离等离子体,如火焰中的等离子体大部分是中性粒子,带电粒子成分较少,属于弱电离等离子体。 按热力学平衡分类 根据离子温度与电子温度 是否达到热平衡,可把等离子体分为三类。 完全热力学平衡等离子体:当整个等离子体 系统温度T >5 103K 时,体系处于热平衡状态,各种粒子的平均动能都相同,这种等离子体称为热力学平衡等离子体,简称平衡等离子体。 局域热力学平衡等离子体:顾名思义,就是 局部处于热力学平衡的等离子体。 30 现代物理知识
钨铜复合材料 姓名：熊军班级：无机一班学号：099024234 摘要: 钨铜复合材料具有高导电导热性、抗电弧烧蚀性与高温稳定性等优异特点, 在电子器件与耐高温器件中具有很好的应用前景。对当前钨铜复合材料的最新研究成果进行了分析, 介绍了当前钨铜复合材料的应用、制备和致密化技术, 对钨铜复合材料的进一步应用与发展进行了展望。 Pick to: tungsten copper composites with high electric and thermal conductivity, the arc erosion resistance and high temperature stability and other outstanding features, in an electronic device with high temperature resistant device has good application prospect. The tungsten copper composites of the latest research results were analyzed, introduced current tungsten copper composites, preparation and densification technology, tungsten copper composites for further application and development prospects. 关键词: 钨铜复合材料; 制备方法; 应用领域; 高性能 0 引言 钨铜复合材料具有耐电压强度高和电烧蚀性能低的特点, 自从20 世纪30 年代首次研制成功后, 便逐渐成为高压电器开关的关键材料。到了20 世纪60 年代, 钨铜复合材料逐步开始被用作电阻焊接、电加工的电极材料和航天技术中的耐高温零部件材料等。 20 世纪90 年代后, 随着大规模集成电路和大功率电子器件的发展, 钨铜复合材料作为升级换代的产品开始大规模被用作电子封装和热沉积材料,同时, 钨铜复合材料还作为导弹喷管材料和破甲弹药型罩材料, 成功地被应用到军事工业中。随着电子工业的进一步发展, 对高性能钨铜复合材料的需求越来越迫切。经过了几十年的研究和发展, 钨铜复合材料的制备技术取得了很大进步, 一些新工艺、新技术也已在生产中推广和应用, 但怎样制备出性能更为优异的新型钨铜材料仍是钨铜材料研究中十分重要的课题, 其制作工艺仍需要进行更为深入地研究。本文对当前国内外钨铜复合材料的最新研究成果进行了总结, 并在调研、分析的基础上介绍了当前钨铜复合材料的应用、制备和致密化技术, 叙述了各种工艺及其特点, 并对钨铜复合材料的进一步应用与发展进行了展望。 1 钨铜复合材料的制备方法 1.1 高温液相烧结法制备钨铜复合材料 高温液相烧结法, 是将钨粉和铜粉按一定比例进行配料、混合( 同时加入润滑剂) 、成形, 并在铜与钨熔点之间的温度下进行材料的烧结和致密化的钨铜复合材料制备方法。这种方法的特点是生产工序简单易控, 但烧结温度高、烧结时间长、烧结的性能较差, 复合材料烧结致密度只为理论密度的90% ~95%, 很难得到高致密度的钨铜合金。这是由于在普通状态下液相铜在钨表面的润湿性不好, 所以在采用普通的/ 粉末混合+ 成型+ 烧结0工艺制备钨铜合金时, 其烧结致密化过程不会发生Kingery 理论中的溶解析出机制, 而主要是由颗粒的重排机制所控制。人们为了提高这种方法的烧结致密度, 就不得不增加复杂的烧结后处理工序, 如复压、热锻、热压等,从而增加了制备工艺的复杂性, 使这种制备方式的应用受到一定的限制。
面向等离子体材料 中国科学院上海硅酸盐研究所作者：武安华 图1 面向等离子体材料 图2 Tokamak装置示意图 (a)Outline(b)Inside 能源是现代社会生活和发展的基础，取暖、防暑、照明、交通以及我们的日常生活都需要能源。目前，化石能源(一次能源)如煤、石油、天然气还是人类最主要的能量来源。能源短缺的问题已经暴露出来，而且将会变得越来越严重，为争夺有限的能源资源，获得稳定的石油供应，保证国民经济的发展，一些发达国家以“反恐”为名，不惜在石油储备丰富的海湾地区大动干戈。至于其它形式的能源，如水资源、太阳能、地热、风能和潮夕等的开发，受自然条件严重约束，只能在局部地区使用，不可能成为骨干能源。于是，人们将目光投向了核能。 聚变燃料具有很高的能量密度，0.6吨氘所蕴含的能量相当于2000000吨煤(21000个火车皮装载量)或1300000吨石油(10000000桶)或者30吨(1火车皮)氧化铀所蕴含的能量。普通水中，氢元素中的1/6500是氘原子。氘可以从海水中提取。氚可以从锂(Li)的增殖反应来获得。锂(Li)在地壳中大量赋存。 受控核聚变将会为人类提供一种清洁的、取之不尽、用之不竭的能源。聚变有以下几个方面优势：一是聚变反应放出的能量是裂变的四倍。二是聚变原料(氘、氚)存量丰富，具有总量达40亿吨，可供人类使用300亿年。三是聚变不产生放射性物质，不存在核废料处理问题，不污染环境。四是聚变堆出现事故时，可以通过停止加料使反应停止，不产生余热，不会出现堆芯熔化和泄漏事故。 为了能和平利用聚变能，许多科学家进行了不断的探索和研究，其中的关键的问题是核聚变的受控问题，而其中重要的材料问题就是面向等离子体材料的研制。面向等离子体材料是指在聚变装置内直接面向高温等离子体，用来保护聚变装置的第一壁和偏滤器的由B、C和Si等元素构成的低原子序数，高熔点，无毒性的无机非金属材料，如图1所示。在热核聚变装置中，聚变等离子体的边缘与其面对的材料有着强烈的作用，而面向等离子体材料有以下的良好性能：一是良好的导热性、抗热震性和高熔点；二是它受到等离子体强烈辐照等物理和化学冲刷所产生的杂质
钨矿选矿工艺 介绍了黑、白钨矿的选矿技术的现状，对其浮选的捕收剂、调整剂及选矿工艺的现状和进展进行了详细的评述，并对黑、白钨矿选矿的研究方向进行了展望。应开发高效黑、白钨矿的捕收剂和抑制剂；采用选冶联合流程；对药剂组合的规律性、组合药剂间的协同效应及药剂与矿物的作用机理需进行深入研究；开发微细粒级钨高效回收的浮选设备，并解决黑、白钨多金属矿选矿工艺流程长的现状。 关键词：黑钨矿；白钨矿；选矿药剂；选矿工艺；现状及展望 自然界已发现的钨矿物和含钨矿物有20 余种，但其中具有开采经济价值的只有黑钨矿(钨锰铁矿)和白钨矿(钙钨矿)。黑钨矿(Fe、Mn) WO4，含WO3 76%；白钨矿CaWO4，含WO3 80.6%。其他诸如钨华WO3·H2O、铜钨华CuWO4·H2O、钨铅矿PbWO4 和钨钼铅矿(Pb，Mo) WO4 等并没有太大工业价值。 钨矿是我国的优势矿产资源，中国钨矿储量居世界首位，为国外30 多个国家总储量的3 倍多。我国钨矿储量虽大，但品位低，难选矿石占相当比重。其中白钨矿和黑、白钨混合矿大部分为组分复杂、有用矿物嵌布粒度细的矿石，分选难度大，加之其与其他金属共伴生，更不易开发利用。 1黑、白钨矿选矿药剂的研究现状 1.1黑、白钨矿捕收剂研究 白钨矿与含钙脉石的矿物如方解石和萤石矿物等的分离难度也很大，因此白钨矿浮选药剂和浮选设备的研究至关重要。白钨矿捕收剂可以分为4 类：阴离子捕收剂、阳离子捕收剂、两性捕收剂以及非极性捕收剂，其中最常用的为阴离子捕收剂。另外，捕收剂的组合使用也是研究的热点。阴离子捕收剂主要包括脂肪酸类、磺酸类、膦酸类、羟肟酸以及螯合类捕收剂，阳离子捕收剂主要是指胺类捕收剂，两性捕收剂即氨基酸类捕收剂。 程新朝用螯合捕收剂和水玻璃为主的组合抑制剂的药剂制度，最终得到含WO3 71.83%、回收率56.23% 的白钨精矿和含WO3 66.61%、回收率27.30%的黑钨精矿，总钨回收率达83.53 %。孟宪瑜用改性水玻璃和脂肪酸进行白钨粗选，用改进的“彼德洛夫法”进行白钨