國內(nèi)鎢及鎢合金的研究新進展

劉希星

（江西省贛州虹飛鎢鉬材料有限公司，江西 贛州 341000）

我國在改革開放早期就已經(jīng)提出大力發(fā)展以鎢合金技術(shù)等生產(chǎn)研究技術(shù)為核心的推動金屬資源應(yīng)用探索的戰(zhàn)略方針，并得到一大批當(dāng)時運用鎢及鎢合金進行生產(chǎn)運作的廠家的支持；他們開始加大力度研究的同時也積極的宣傳推廣國家政策，使得我國的鎢應(yīng)用得到飛躍性的實質(zhì)進步和長遠的發(fā)展[1]。為了進一步探索鎢這種珍貴能源將來還可以在哪些領(lǐng)域發(fā)揮其出色的特性及效果，筆者將就鎢的應(yīng)用重點闡述。

1 我國鎢金屬的資源現(xiàn)狀

近年來，我國對機械工程領(lǐng)域的研究和應(yīng)用越發(fā)成熟，可以采集和探索的區(qū)域也隨著科學(xué)技術(shù)及挖掘?qū)ｍ椩O(shè)備的升級優(yōu)化越來越廣闊[2]。鎢資源的發(fā)掘和采集工作主要集中在我國江西、湖南和廣東等地區(qū)，直到現(xiàn)在，采集量和儲備量已經(jīng)達成了世界首位。在應(yīng)用和設(shè)計方面也緊跟時代科學(xué)的前列，堪稱世界頂尖的“鎢大國”。

2 在開發(fā)利用方面存在的問題

盡管我國鎢應(yīng)用技術(shù)的研究和鎢合金生產(chǎn)工程的新概念及科研理論已經(jīng)相當(dāng)成熟，相關(guān)研究及設(shè)備等方面邁入世界領(lǐng)先水平，但在鎢的開發(fā)利用方面仍然存在各種各樣的問題，這也大大阻礙著對于鎢金屬的綜合應(yīng)用進一步研發(fā)的進度。

2.1 由于我國鎢資源的豐富，人們?nèi)狈圩o和珍惜使用的保護心態(tài)

在20世紀80年代，人們不懂科學(xué)合理的開采理念，一位追求跟上虛榮的開采數(shù)字，對鎢資源濫采濫掘，甚至出現(xiàn)了“大礦大開、小礦小開、有水快流、國家集體個人一齊上”這種大躍進時期急功近利，為追求表面成果而不顧一切的開采生產(chǎn)的技術(shù)理念；美其名曰是為了集體，實際上是對國家資源造成的極大浪費和集體經(jīng)濟支柱的強力破環(huán)[3]。如果仍然任性的開采下去而不加以節(jié)制，我國勢必會在不遠的未來黯然退出鎢資源大國的行列。

2.2 資源浪費嚴重，綜合利用率低

2010年，我國的黑鎢礦山已經(jīng)被開采大半。然而即使這樣，當(dāng)下鎢合金冶煉時通過開采直到最終冶煉完成的進程中利用率只有百分之四十，回收的珍貴金屬只是整體礦石中所有含量的一半。雖然從國際形勢來看，近兩年外國對于鎢的采集也并非是珍惜的態(tài)度；但就在國際鎢市場的價格不間斷猛跌的現(xiàn)狀中，我國鎢的產(chǎn)量也保持著肉眼可見的猛增，這種猛增顯然是不好的，不得不讓人警醒。鎢作為一種不可再生的珍貴資源，其在生產(chǎn)生活中地位是毋庸置疑的，然而我國這樣的浪費勢頭遲早會導(dǎo)致這種珍貴資源的枯竭。

3 鎢的生產(chǎn)情況

我國對于鎢的生產(chǎn)加工有非常成熟的工藝，最為常用的是適合粗絲加工的旋鍛拉伸的工藝。其過程極為精細考究，不僅需要対粗絲的層級進行劃分，并需要應(yīng)用已經(jīng)加深到千度高溫的燒結(jié)坯條對層級粗絲進行溫拉伸。改革開放之后，國內(nèi)相關(guān)鎢行業(yè)逐步大力學(xué)習(xí)并采納國際上先進優(yōu)秀的科學(xué)理念。比如在運用鎢應(yīng)用技術(shù)使用最新Y型三輥軋機制，高純度的氧化鎢摻雜、藍鎢還原和鎢粉酸洗等等工藝得以安全穩(wěn)定的加以施行；等靜壓鎢條成形等技術(shù)也是在制坯傳統(tǒng)工藝上的革新。

4 鎢的研究與開發(fā)

4.1 鎢的凈化研究

凈化研究是專門針對難熔金屬的純化和加工之后的凈化率所做的研究，對研究鎢在極高溫度下的特殊屬性和雜質(zhì)殘留占比有著實際的意義和價值。

能在一定程度上改善鎢金屬制造為合金時的塑性，是降低鎢合金塑性和脆性轉(zhuǎn)換過程中不能恒定的極高溫度的關(guān)鍵步驟。因為即使經(jīng)過高溫旋鍛，氧和氮等空氣成分仍然會作為雜質(zhì)殘留；對鎢合金與其他金屬的融合造成損害甚至因為期間脆性的突然大幅提高而難以加工。

4.2 鎢應(yīng)用的細化研究

指對于鎢金屬在應(yīng)用為粉末時鎢粉末細微化的研究。我國在鎢金屬氧化物純化技術(shù)的支持下，融合最新的粉末細化理念，用尖端設(shè)備將已經(jīng)純化后塑性極高的鎢粉末進一步細化成亞細微級粉末和超細微級粉末，用于制造生產(chǎn)超細微級別的硬質(zhì)金屬合金。近幾年，我國在納米級別的鎢粉末方面的研究也取得了開拓性的進展。對于其在組織硬質(zhì)金屬合金上的進一步探索也從未停歇，仍然處在加倍努力進行研發(fā)的科研道路上

4.3 鎢應(yīng)用的強韌化研究

難熔金屬都有極高的耐熱強度和不易變形的特殊屬性，強韌化就是為了改變金屬的耐熱使其獲得低熔點，但又在過程中加以控制，直到不易特性的特性改變，變得易熔的同時增強金屬的韌性。對于強韌化的研究選擇，這些年來相關(guān)高校和研究院一直致力于此從而獲得了樂觀的研究進展。

比如融合條件的選擇、藍鎢還原和粉末顆粒強度以及粉末顆粒的分布控制，這些技術(shù)在研究過程中都取得了重大突破。

4.4 鎢應(yīng)用的復(fù)合化研究

鎢與其他金屬的融合并不簡單，往往需要難熔金屬與其進行融合才能有著良好的成功率。而為了降低技術(shù)要求，我國開始發(fā)展對于復(fù)合化技術(shù)的研；已經(jīng)運用鎢材料的嫻熟控制生產(chǎn)了很多如W-CU、W-Ag、Mo-Cu、Mo-Ag等復(fù)合材料，也被形象的稱為“偽合金”。

這些材料在我國醫(yī)學(xué)設(shè)備、陶瓷纖維工業(yè)等工業(yè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。

5 結(jié)語

我國鎢應(yīng)用的發(fā)展已經(jīng)達到了一個成熟的階段，正在各個領(lǐng)域和科學(xué)研究應(yīng)用的途徑上尋求突破，其在保證開采和資源的可持續(xù)利用的戰(zhàn)略基礎(chǔ)上，進行多種革新技術(shù)的引進和改造；在未來的發(fā)展前景還是非常值得期待的。近年來，我國鎢絲及各種鎢制品的出口飛速增長，大大激活促進了我國鎢應(yīng)用的市場，創(chuàng)造了驚人的財富收益；表明我國的鎢及鎢合金的研究取得了新的進展，在用于各個行業(yè)的發(fā)展中都有著很高的利用價值和資源開采的戰(zhàn)略地位。

相關(guān)政府部門應(yīng)發(fā)布珍視資源應(yīng)用的對應(yīng)法律法規(guī)，提高開采工作效率的同時也提高人們對于鎢的重視程度。以便我國在鎢金屬生產(chǎn)及應(yīng)用獲得更深廣的研究途徑，長久保持勢頭良好的技術(shù)革新和理念創(chuàng)新。