致密钨及高纯钨的制备方法

由氢还原产出的钨粉70%左右被直接用于生产硬质合金钨钢，30%左右用以加工成钨板、钨丝、钨异型制品等钨制品。为满足不同钨制品生产的要求，首先必须将钨粉致密化成为钨坯并进一步除去部分杂质以提高纯度，在致密化的同时，变可能得到某些形状简单的钨制品如钨坩埚、钨顶头等。

为达到上述目的，主要方法有：

1、粉末冶金法：指钨粉经过成形后，加热到其熔点下的某个温度，通过物质迁移完成致密化的过程，最终可得到钨坯或某些形状简单的钨制品。

2、熔炼法：指将钨原料加热到其熔点以上形成液相，去除杂质后再冷却凝固实现致密化的过程，根据所采用的手段不同，具体方法有真空自耗电弧熔炼法、电子束熔炼法和等离子束熔炼法等。

3、化学气相沉积：指以钨化合物气体（一般为WF₆）为钨源，在一定温度下被H₂还原，将生成的钨沉积在特定的基底上，沉积完成后去除基底材料获得致密钨坯（或者制品）的过程。

由于熔炼法是在比粉末冶金法更高的温度、在真空条件下进行，有利于杂质的挥发，因此钨锭坯能得到进一步净化，杂质含量低于粉末冶金坯，比如O、N、C含量可分别降至（3～5）×10^-4%、（6～10）×10^-4%和（6～7）×10^-4%，而其他金属杂质如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。但熔炼钨锭的晶粒粗大，晶界存在脆性组分，直径大于100mm的钨锭坯容易生成裂纹，且成本高，因此当前熔炼法在致密钨的工业化生产中应用较少，只是在特殊需要时才用。

相对而言粉末冶金法的优点在于产品具有细晶粒结构，工序较少，成本相对较低，且在高温烧结过程中同样有净化提纯作用，因此粉末冶金法制坯已成为当今工业规模的钨坯制作的主要方法，且随着工艺的不断改进，克服了传统粉末冶金法难以生产大件制品的不足，实现了大坯的生产，如Plansee公司生产的世界最大钨坯单重可达1.2t，因而得到了越来越广泛的采用。

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