一、内容简介

钨合金作为高温难熔材料在航空航天事业和军事方面的应用受到工业发达国家的高度重视。近年来特种钨金属和钨合金产品被广泛用于宇宙飞行器、反应堆的管路和穿甲弹中，由于它还具有极好的抗腐蚀性能，因而还可用作高温和腐蚀环境中使用的电触头。高比重钨合金在军事方面有着特殊用途外，如飞机、火箭、导弹、潜艇、鱼雷的导航陀螺仪，飞机及直升飞机的平衡块、减震器等。另外由于钨具有高的密度和强度，好的导电、导热、抗腐蚀性和机械加工性，还被广泛用于其他工业领域。如机械制造、仪表工业、医疗器械、电热加工、模具制造等工业部门，而且在体育器材上也得到了应用，如标枪头、重剑箭头、高尔夫球杆的把头等等。为满足民用和军用的需要，工业发达国家在这方面的技术开发和产品开发方面的投入强度非常大，美国在这方面处于领先地位。

我国虽是钨资源的大国，但是与发达国家相比在钨产品的使用上还有很大差距，如美国在70年代消耗的钨合金已超过了1000吨，而我国目前仅300～500吨。这主要是我国的钨合金制备技术比较差所制约的。目前我国对于一些常规的钨产品已经具有相当生产能力，但是对于技术含量高的高科技产品则难以生产，尤其是形状复杂的纯钨管、钨坩埚、钨喷嘴的制备技术至今还未见报道，而这些制品在高科技中有重要的应用。单拿钨管为例，它首先可以作为军事上或民用上的各种超高温气体或液体的管道，还可以作为火箭的喷头，红外线激光器的耐热套，特殊枪炮的管道，超高温、超高真空部件、高温发热体、原子炉材料、等离子体熔射装置，热电偶、高温炉的保护套等等，有着广泛的应用前景，随着航天，航空事业的发展还会找到很多新的应用领域。所以钨金属以及钨合金的产品开发在我国还有很大的前景。

二、目前市场状况

我国是世界上钨矿藏最丰富的国家，但长期以来一直是出口钨原料，进口钨产品。两种产品的价格相差极大，如在美国钨粉每公斤的价格为300～500美金，而做成钨管后的价格是每公斤10000美金，价格提高20倍之多。钨金属管等的制品的市场效益非常客观，单就高温热电偶套管而言，一根价值50000人民币，国内预计每年消耗100根左右，世界上每年消耗1000根左右，其利润非常客观。然而目前我国钨金属制品进入国际市场的数量很有限，主要是钨粉或金属毛胚，利润不大。如能及时的掌握和推广这项技术，能填补我国材料领域的一个空白，同时可以充分利用我国的人力和资源优势，改变钨金属和合金的产品出口结构，不但可以节省大量外汇，而且可以出口国外，另外这种技术的延续和推广还可望用在其他的钨金属和合金产品上面，产生其它更多的附带产品。

三、项目所处阶段及本技术的优势

虽然钨有很多优良的特性，但在我国钨的很多很多产品的应用至今仍然还受到很大限制，最大的理由是因为钨是一种机械加工性非常差的金属，难以作成所需要的形状，尤其是形状复杂的管状结构。钨产品的传统制作方法是粉末冶金法，往往需要在加工方面花费很大精力，使钨的产品结构昂贵。对于直径细小，形状复杂的管子和其它产品来说粉末冶金几乎无能为力。另外烧结法难以使产品成分均匀一致、组织致密。因为钨与构成的合金的另一金属的比重通常有较大差异，在液相烧结中得到成分均匀的组织就显得格外困难，并且由于液相烧结的钨晶粒容易长大，最终对合金的性能也造成不良影响。围绕着钨的加工性和烧结性差的问题，国内外都做了大量的研究工作，但是一直没有取得大的突破。所以长期以来制作金属钨管等特殊产品在我国一直是一个难以解决的问题，这类产品主要靠从国外进口。

我们小组长期从事金属材料研究，为了很好的解决上述问题，我们采用了化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition, CVD)制作钨管、钨喷头和钨坩埚等等特殊形状和形态的器件取得了很好的效果。这是一种全新的技术，不需要对钨管等产品进行机械加工，减少了工艺，提高了性能，收到了很好的效果。另外采用了晶粒生长控制技术使晶粒细化到纳米级别可以进一步提高这些产品的性能。我们的生产工艺在生产成本和产品质量上具有明显优势。

四、技术指标

钨管等制品的厚度均匀，偏差小于1％

进行组织细小，具有足够的机械强度和耐冲击性

耐热特性好，可在1800℃的高温下稳定工作

真空密封制品的真空密封性强，真空度可达到10^-6 Pa以上

五、投资预算

项目的设备投资预算50～200万元。

六、合作方式

技术转让或联合开发和生产。

七、联系方式

北京大学科技处

联系人：杨松尧    电话：010-62757181

邮箱：zkkf@cpku.edu.cn

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