純鎢的製備
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- 分類:鎢的知識
- 發佈於:2018-07-12, 週四 17:48
- 作者 zhilin
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由氫還原產出的鎢粉70%左右被直接用於生產硬質合金鎢鋼,30%左右用以加工成鎢板、鎢絲、鎢異型製品等鎢製品。為滿足不同鎢製品生產的要求,首先必須將鎢粉緻密化成為鎢坯並進一步除去部分雜質以提高純度,在緻密化的同時,變可能得到某些形狀簡單的鎢製品如鎢坩堝、鎢頂頭等。
由氫還原產出的鎢粉70%左右被直接用於生產硬質合金鎢鋼,30%左右用以加工成鎢板、鎢絲、鎢異型製品等鎢製品。為滿足不同鎢製品生產的要求,首先必須將鎢粉緻密化成為鎢坯並進一步除去部分雜質以提高純度,在緻密化的同時,變可能得到某些形狀簡單的鎢製品如鎢坩堝、鎢頂頭等。
為達到上述目的,主要方法有:
1、粉末冶金法:指鎢粉經過成形後,加熱到其熔點下的某個溫度,通過物質遷移完成緻密化的過程,最終可得到鎢坯或某些形狀簡單的鎢製品。
2、熔煉法:指將鎢原料加熱到其熔點以上形成液相,去除雜質後再冷卻凝固實現緻密化的過程,根據所採用的手段不同,具體方法有真空自耗電弧熔煉法、電子束熔煉法和等離子束熔煉法等。
3、化學氣相沉積:指以鎢化合物氣體(一般為WF6)為鎢源,在一定溫度下被H2還原,將生成的鎢沉積在特定的基底上,沉積完成後去除基底材料獲得緻密鎢坯(或者製品)的過程。
由於熔煉法是在比粉末冶金法更高的溫度、在真空條件下進行,有利於雜質的揮發,因此鎢錠坯能得到進一步淨化,雜質含量低於粉末冶金坯,比如O、N、C含量可分別降至(3~5)×10-4%、(6~10)×10-4%和(6~7)×10-4%,而其他金屬雜質如Al、Ca、Co、Cu、Fe、Mg、Mn、Ni、Na、Ti、Ta、Nb、Mo、Re的含量可降至1×10-4%以下。但熔煉鎢錠的晶粒粗大,晶界存在脆性組分,直徑大於100mm的鎢錠坯容易生成裂紋,且成本高,因此當前熔煉法在緻密鎢的工業化生產中應用較少,只是在特殊需要時才用。
相對而言粉末冶金法的優點在於產品具有細晶粒結構,工序較少,成本相對較低,且在高溫燒結過程中同樣有淨化提純作用,因此粉末冶金法制坯已成為當今工業規模的鎢坯製作的主要方法,且隨著工藝的不斷改進,克服了傳統粉末冶金法難以生產大件製品的不足,實現了大坯的生產,如Plansee公司生產的世界最大鎢坯單重可達1.2t,因而得到了越來越廣泛的採用。
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