基本介紹
- 中文名：鎢粉
- 外文名：Tungsten powder
- 外觀：粉末狀
- 粒度：0.4~30微米
性質,製法,性能和標準,用途,等級,顆粒,分級,安全性,
性質
為有金屬光澤的灰黑色金屬（體心立方結晶）。熔點3400℃。沸點5555℃。鎢的硬度是金屬中最硬的，經過燒結的鎢條的硬度為200～250,經過旋錘的鎢棒為350~400。溶於硝酸和氫氟酸的混酸。與氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物熔融。微溶於硝酸、硫酸、王水；不溶於水，氫氟酸、氫氧化鉀。鎢有兩種變型，a和B。在標準溫度和常壓下，a型是穩定的體心立方結構。B型鎢只有在有氧存在的條件下才能出現。它在630℃以下是穩定的，在630℃以上又轉化為a鎢，並且這一過程是不可逆的。
鎢粉
鎢粉製法
採用氫還原三氧化鎢或仲鎢酸銨的方法製備。用氫還原法製取鎢粉的工藝過程一般分為兩個階段：第一階段在500～700℃溫度下，三氧化鎢還原成二氧化鎢；第二階段在700～900℃溫度下，二氧化鎢還原成鎢粉。還原反應常在管式電爐或迴轉式爐中進行。
還原鎢粉的性能(如純度、粒度、粒度組成等)主要取決於還原工藝。在管式爐中還原鎢粉時，影響還原速度的主要工藝參數是還原溫度、燒舟中氧化鎢的裝載量、燒舟移動速度、氫氣流速及氫氣中水分含量。隨著還原溫度的升高，鎢粉的粒度變粗。
鎢粉的製取除了氫還原法外，還有早期採用的氧化鎢碳還原法，還原溫度高於1050℃。用這種方法得到的鎢粉純度較低。此外，用金屬鋁、鈣、鋅等還原氧化鎢的工藝研究工作亦在進行中。對於特殊套用而要求高純度、超細粒度的鎢粉，則發展了氯化鎢氫還原法，得到的鎢粉粒度可小於0.05μm。
工業生產可用氫氣還原三氧化鎢製得；或將仲鎢酸銨用酸處理，再經熟分解得到三氧化鎢，用氫氣還原製得。
- 氫氣還原三氧化鎢法：用氫氣還原可分二個階段進行，第一階段將三氧化鎢加熱至550～800℃，用氫氣還原，第二階段還原在650～850℃時進行，製得鎢粉成品。
- 也可先將仲鎢酸銨通氫或不通氫還原成藍色氧化鎢（藍鎢），再用氫還原成鎢粉。鎢粉的粒度、粒度組成是鎢粉的重要質量指標。還原在管式電爐或迴轉式電爐內進行。
性能和標準
鎢粉除了對雜質含量有一定的要求外，氧含量要控制在一定範圍內。常用鎢粉粒度一般為費氏平均粒度2～10μm。鎢粉為多角形顆粒形狀。此外，鎢粉的比表面、松裝密度、搖實密度等也在一定範圍內變化。鎢粉的性能對鎢材的生產和鎢粉末冶金製品的質量有直接的影響，特別是純度和粒度的影響更為明顯。鎢粉是依據純度和粒度以及不同的用途而分類的。
最早生產鎢粉是按化學純度將氫還原鎢粉分為三級；日本已制定了《鎢粉及碳化鎢粉》的工業標準(JISH2116-1979)；英、法和前蘇聯等國均設有統一的鎢粉國家標準。中國工業生產的鎢粉於1982年制定了《氫還原鎢粉的技術條件》(GB3458-82)。該標準規定了鎢粉的性能和分類牌號．並對檢驗方法、驗收規則、包裝、運輸和儲存等項目都做了明確的規定。對於特殊用途和軍工專用的鎢粉，生產廠可根據用戶要求試製生產。
用途
鎢大部分用於生產硬質合金和鎢鐵。鎢與鉻、鉬、鈷組成耐熱耐磨合金用於製作刀具、金屬表層硬化材料、燃氣輪機葉片和燃燒管等。鎢與鉭、鈮、鉬等組成難熔合金。鎢銅和鎢銀合金用作電接觸點材料。高密度的鎢鎳銅合金用作防輻射的防護屏。金屬鎢的絲、棒、片等用於製作電燈泡、電子管的部件和電弧焊的電極。鎢粉可燒結成各種孔隙度的過濾器。FW-1用於大型板坯、鎢錸電偶原料。FW-2用於觸頭合金、高比重禁止原料。FWP-1用於等離子噴鍍材料。
鎢粉是加工粉末冶金鎢製品和鎢合金的主要原料。純鎢粉可製成絲、棒、管、板等加工材和一定形狀製品。鎢粉與其他金屬粉末混合，可以製成各種鎢合金，如鎢鉬合金、鎢錸合金、鎢銅合金和高密度鎢合金等。鎢粉的另一個重要套用是製成碳化鎢粉，進而製備硬質合金工具，如車刀、銑刀、鑽頭和模具等。
等級
根據顆粒度不同，鎢粉可分為14個等級：
等級 | 顆粒度(µ) | 氧含量( %,Max. ) |
W-0 | 0.40~0.69 | 0.3 |
W-1 | 0.70~0.99 | 0.3 |
W-2 | 1.00~1.49 | 0.25 |
W-3 | 1.50~1.99 | 0.2 |
W-4 | 2.00~2.49 | 0.15 |
W-5 | 2.50~2.99 | 0.15 |
W-6 | 3.00~3.49 | 0.1 |
W-7 | 3.50~3.99 | 0.1 |
W-8 | 4.00~4.49 | 0.07 |
W-9 | 4.50~4.99 | 0.07 |
W-10 | 5.00~6.99 | 0.05 |
W-11 | 7.00~8.99 | 0.05 |
W-12 | 8.99~14.99 | 0.05 |
W-13 | 15.00~25.00 | 0.05 |
顆粒
鎢粉顆粒是指鎢粉經過燒結後形成棒等鎢的塊狀物，再經過破碎後形成的鎢粉顆粒。鎢粉顆粒是通過目數來區分的。鎢粉顆粒的用途有合金粉的催化劑等。
物理性能分析
類別 | 描述 | 目數分析 | |
目數 | 重量比% | ||
GW-1220 | -12/+20 | +12 ~ -20 | 0 ~10 |
GW-2060 | -20/+60 | +20 ~ -60 | 0 ~10 |
GW-6000 | -60/+200 | +60 ~ 200 | 0~ 10 |
化學成分分析
分級
鎢粉的質量直接決定碳化鎢(WC)的質量及合金性能，鎢粉分級能有效改變粉末的性能，解決粉末夾粗夾細問題，減小最小粒徑、最大粒徑與平均粒徑差度，生產出更粗、更均勻的碳化鎢粉；由於鎢的特性決定不易破碎，在分級前進行適度破碎，將粉末中團聚顆粒分開，更能有效分離粉末，提高均勻度；分級必須嚴格而精細地調節系統運行參數，根據原始粉末的特點，需尋找最佳運行工藝。
安全性
鎢粉的毒性參見三氧化鎢。產品裝入乾淨的聚乙烯塑膠瓶內，要擰緊瓶蓋，將塑膠瓶置於木箱中，四周用軟物固緊，或將產品裝入內襯聚乙烯塑膠袋的鐵桶中，每箱（桶）淨重30kg。產品應貯存放於乾燥、通風和無酸、鹼氣氛的庫房內，嚴防氧化。產品運輸過程中要防雨淋和防潮濕，不得劇烈碰撞。FW-1和FW-2存放期不宜超過半年，FWP-1存放期不宜超過。
