單晶APT因其具有優(yōu)良的物理性能，是生產(chǎn)高性能鎢材料的理想原料。首先，單晶APT粉體具有良好的流動(dòng)性，由單晶APT經(jīng)焙燒氫還原制取的鎢粉，在壓制過程中因滑動(dòng)磨擦阻力小，坯料的空洞缺陷明顯降低，加工材料的力學(xué)性能大幅度提高。由于抗拉、抗斷裂性能好，拉制過程鎢絲的成品率為90%，而以多晶APT為原料生產(chǎn)的鎢絲其成品率僅為70%。因此，單晶APT成為生產(chǎn)車用高品質(zhì)鎢絲的必選粉體原料。

此外，單晶APT粉體具有較高的松裝密度，坯料中晶粒間隙小而均勻，力學(xué)缺陷少，壓實(shí)密度高，以其制取的合金材料其抗壓、抗剪力、抗沖擊性能優(yōu)良。如以單晶APT制取的頂錘壽命是以多晶APT制取的2}3倍。由于配重作用大，單晶APT是生產(chǎn)裝甲彈、高密度合金、微鉆、數(shù)控刀片等高性能鎢材料的優(yōu)良粉體原料。

單晶仲鎢酸的制取機(jī)理
晶粒團(tuán)聚的先決條件是接觸，晶粒的接觸方式有兩種:一是沉積于結(jié)晶器底部的堆積接觸;二 是懸浮于結(jié)晶溶液中的碰撞接觸。其中，碰撞接觸的機(jī)會(huì)大小與結(jié)晶器內(nèi)流體的流動(dòng)方式和溶液中固體顆粒的濃度有直接關(guān)系。堆積接觸可以通過攪拌使晶體顆粒懸浮而避免，因此，在保證晶粒處于懸浮前提下，降低以至消除晶粒在溶液中運(yùn)動(dòng)碰撞的機(jī)會(huì)是制取仲鎢酸銨單粒晶體的前提。

由于攪拌裝置和攪拌轉(zhuǎn)速不同，晶粒在運(yùn)動(dòng)中碰撞的機(jī)會(huì)有很大不同。根據(jù)研究，在橫截面為圓形的結(jié)晶器中，流體圍繞攪拌軸做圓周同心層流運(yùn)動(dòng)時(shí)，晶粒碰撞機(jī)會(huì)最小。流體運(yùn)動(dòng)是層流還是紊流，取決于流速，即攪拌速度。攪拌越慢，流體偏離紊流越遠(yuǎn)。因此，在保證晶粒不沉積的前提下，攪拌轉(zhuǎn)速越慢越好。APT晶粒的沉降速度與其粒度有關(guān)。粒度越大，越易沉降，維持其保持懸浮狀態(tài)所需的轉(zhuǎn)速越快。因此，結(jié)晶過程根據(jù)晶粒長(zhǎng)大的情況，對(duì)攪拌轉(zhuǎn)速進(jìn)行由慢到快的控制，確定不同粒徑范圍，APT晶粒既不沉積也不碰撞的最佳轉(zhuǎn)速是制取單粒晶形APT的技術(shù)關(guān)鍵之一。

APT晶粒在結(jié)晶過程中的碰撞機(jī)會(huì)也與單位體積晶液中顆粒多少(即固相濃度)、晶粒大小有關(guān)。根據(jù)前期研究結(jié)果，在起始鎢酸錢溶液濃度相同條件下，降低結(jié)晶前期溶液溫度、攪拌轉(zhuǎn)速是降低成核數(shù)量(即降低固相濃度)和晶粒生長(zhǎng)速度(即降低晶粒粒徑)、減少APT晶粒碰撞、制取單粒晶形APT的技術(shù)關(guān)鍵之二。

結(jié)晶裝置對(duì)單晶仲鎢酸銨團(tuán)聚的影響
反應(yīng)條件：攪拌轉(zhuǎn)速70 r/min，結(jié)晶溫度95℃。定性考察結(jié)晶裝置對(duì)仲鎢酸銨團(tuán)聚的影響。 結(jié)晶裝置均為橫截面為圓形的結(jié)晶器。根據(jù)仲鎢酸銨結(jié)晶動(dòng)力學(xué)理論及流體力學(xué)原理，這種結(jié)晶裝置中，流體圍繞攪拌軸作圓周運(yùn)動(dòng)，相同半徑點(diǎn)的流體速度基本一致，基本實(shí)現(xiàn)流體層流。研制的結(jié)晶器與普通結(jié)晶器流體流動(dòng)狀態(tài)顯著不同。

1.采用改進(jìn)的結(jié)晶裝置，APT粉體單晶率明顯提高。這種改進(jìn)主要體現(xiàn)在攪拌漿上，可以促進(jìn)結(jié)晶器內(nèi)溶液層流的實(shí)現(xiàn)。所研發(fā)的單晶APT粉體制備流體層流控制技術(shù)及裝置，可有效減少晶粒間的碰撞，使制備出的單晶APT粉體單晶率達(dá)90％以上。

2.APT粉體最佳結(jié)晶條件為：晶核出現(xiàn)前，攪拌轉(zhuǎn)速為30r/min；晶核出現(xiàn)時(shí)，攪拌轉(zhuǎn)速為50r/min；晶核出現(xiàn)1h后，攪拌轉(zhuǎn)速為70r/min；結(jié)晶后期至結(jié)晶結(jié)束，攪拌轉(zhuǎn)速為70～90r/min；適當(dāng)降低結(jié)晶前期溫度，APT粉體單晶率有較大提升空間，在結(jié)晶溫度為80℃時(shí)達(dá)到最佳值，單晶率為96％。

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