隨著鎢制品行業(yè)的不斷發(fā)展，制造商對(duì)其質(zhì)量和性能要求也越來越高。作為鎢制品的重要生產(chǎn)原材料之一，氧化鎢的化學(xué)純度、流動(dòng)性、松裝密度、FSSS粒度、比表面積等性質(zhì)都會(huì)在很大程度上影響鎢制品的性能。所以，對(duì)氧化鎢微觀結(jié)構(gòu)的研究是很有必要的。
所有的鎢氧化物都是以APT（仲鎢酸銨）為原料，再經(jīng)過煅燒而制得。由于煅燒條件的不同，所以得到的氧化鎢粉末也不同，可能是黃色氧化鎢（WO3）、藍(lán)色氧化鎢（WO2.98）或者是紫色氧化鎢（WO2.72）。
黃色氧化鎢，簡(jiǎn)稱黃鎢，是一種細(xì)碎的黃色晶體狀粉末。黃鎢的結(jié)構(gòu)取決于溫度：它在740°C以上為四方晶系、330-740°C為正交晶系、17-330°C為單斜晶系、-50-17°C為三斜晶系。
藍(lán)色氧化鎢，簡(jiǎn)稱藍(lán)鎢，是指一類含有鎢（Ⅵ）及鎢（Ⅴ）混合價(jià)態(tài)的深藍(lán)色化合物。隨著煅燒條件的不同，所得的藍(lán)鎢相組成也不一樣，但其是以WO2.98為主相或以銨鎢青銅（ATB）為主相。
紫色氧化鎢，簡(jiǎn)稱紫鎢，是一種紫色的細(xì)碎晶體狀粉末。其因有獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)，即所有的氧化鎢團(tuán)粒內(nèi)部都具有豐富的裂紋，而具有較大的空隙、較低的松裝密度和顯著的表面效應(yīng)等特點(diǎn)。
為了比較鎢氧化物的微觀結(jié)構(gòu)，分別采用了低倍和高倍掃描電鏡觀察不同氧化鎢的外觀形貌與內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
a.以W20O58為主相的藍(lán)鎢；b.以ATB為主相的藍(lán)鎢；c.紫鎢；d.黃鎢
圖1 幾種氧化鎢團(tuán)粒的掃描電鏡低倍照片
a.以W20O58為主相的藍(lán)鎢；b.以ATB為主相的藍(lán)鎢；c.紫鎢；d.黃鎢
圖2 幾種氧化鎢團(tuán)粒的掃描電鏡高倍照片
表1 幾種氧化鎢的粒度對(duì)比
從圖1、圖2和表1中可以看出：（1）不同的氧化鎢其外觀形貌區(qū)別不大，即均保持了仲鎢酸銨的外觀形貌，但是顆粒粒度發(fā)生了較大的變化；（2）從圖2可以看出，黃鎢和藍(lán)鎢顆粒均有鮮明的棱角，而紫鎢的形貌則與二者有明顯不同，每個(gè)大顆粒均為針狀或棒狀晶粒組成的疏松顆粒團(tuán)。
為了研究氧化鎢團(tuán)粒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將其制成了金相樣品。圖3為幾種氧化鎢團(tuán)粒的剖面掃描電鏡照片。
a.以W20O58為主相的藍(lán)鎢；b.以ATB為主相的藍(lán)鎢；c.紫鎢
圖3 幾種氧化鎢團(tuán)粒的剖面掃描電鏡照片×1000
從圖3中可以看出，氧化鎢團(tuán)粒的表面形貌延伸到了團(tuán)粒的內(nèi)部，且都具有豐富的裂紋，特別是紫色氧化鎢顆粒。
為了研究氧化鎢顆粒的形貌與大小，將其進(jìn)行透射電鏡和電子衍射表征，分別為圖4和圖5。
a.以W20O58為主相的藍(lán)鎢；b.以ATB為主相的藍(lán)鎢；c.紫鎢；d.黃鎢
圖4 不同氧化鎢顆粒的透射電鏡照片
a.以W20O58為主相的藍(lán)鎢；b.以ATB為主相的藍(lán)鎢；c.紫鎢；d.黃鎢
圖5 幾種氧化鎢的電子衍射圖譜
從圖4中可以看出：（1）不同的氧化鎢顆粒形貌及尺寸相差很大，紫色氧化鎢顆粒形貌為棒狀，其余為近球狀；（2）棒狀紫鎢顆粒尺寸最大，有幾個(gè)微米，橫斷面尺寸在100~200nm左右，而以ATB為主相的藍(lán)鎢顆粒尺寸最小，且橫斷面尺寸為10nm左右；（3）WO3顆粒的橫斷面尺寸與以WO2.98為主相的藍(lán)鎢顆粒尺寸相當(dāng)，為40nm左右；（4）從顆粒間的聚合程度來看，以ATB為主相的藍(lán)鎢的顆粒間隙最小。
通過上述把內(nèi)容的介紹可知，相對(duì)于其他氧化鎢來說，具有獨(dú)特棒狀結(jié)構(gòu)的紫色氧化鎢更適合用來生產(chǎn)鎢粉和碳化鎢粉。
