鎢的制取和加工

鎢在自然界中存在于黑鎢礦(FeMnWOs)和白鎢礦(CaWO)中。鎢的制取首先是對(duì)礦石經(jīng)過冶煉和化學(xué)處理，獲得淺黃色的 WOs粉末，然后再用純凈的氫氣將WO?還原而得鎢粉，反應(yīng)如下:

WO? + 3H?←W + 3H?O

顆粒狀的鎢粉中加入膠粘劑,經(jīng)過壓縮、燒結(jié)等工序而獲得剩余氣孔率約為10~15%的鎢棒。這種燒結(jié)后的鎢棒很脆,晶粒界面間原子結(jié)合力非常弱。

但經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)后的鎢密度大大增加，因而鎢棒尺寸就會(huì)縮小,并且有足夠的硬度和良好的韌性,便于機(jī)械加工。

鎢的機(jī)械加工，首先要將鎢棒放在專用的旋錘機(jī)中鍛造。經(jīng)過多次鍛造后，鎢棒就被加工成直徑為1mm左右的鎢桿。如果需要更細(xì)的材料,可用拉絲法再進(jìn)一步加工。

拉絲機(jī)的種類很多,如拉制粗絲料的鏈?zhǔn)嚼z機(jī)，拉制細(xì)鎢絲的卷筒式拉絲機(jī)等。為了改善金屬性能,消除應(yīng)力,常在拉絲時(shí)采用中間退火,亦有采用熱拉以增加延伸率,并且易于通過拉?？?。

拉絲模用鉆石制成。用模拉法生產(chǎn)的鎢絲，正常狀態(tài)下由三部分組成:即(1)基體鎢,(2)氧化層,(3)石墨層。

石墨乳是高溫潤(rùn)滑劑,拉絲時(shí)借以降低變形抗力,提高拉絲模使用壽命，同時(shí)使鎢絲受熱時(shí)不致氧化。但石墨乳難以直接涂敷在光滑的鎢基體上,即使可以涂敷得上,那也是非常有害的:在鎢絲加工及燈絲燒氫時(shí)有致使鎢絲碳化發(fā)脆的危險(xiǎn)。因而，在基體鎢和石墨層之間必須有一種“媒介”，使其既可改善石墨乳的附著情況，又可阻止鎢與碳的不良反應(yīng)。與基體鎢物理性附著的均勻氧化鎢薄膜,可以很好地起到這種媒介作用,而且由于氧化鎢的存在，使燈絲易于清洗而失重少。這層氧化鎢是由基體鎢氧化形成的。

燈泡的光電性能穩(wěn)定性同鎢絲質(zhì)量有密切的關(guān)系。鎢絲的直徑不均勻,將使燈泡的光電參數(shù)出現(xiàn)較大的波動(dòng);鎢絲表面光潔度愈差,其實(shí)際輻射表面愈大,燈絲的工作溫度愈低，這是導(dǎo)致燈泡光通量偏低的原因之一。