タングステン粉末の成形
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- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年8月26日(水曜)10:19に公開
- 作者: huiting
- 参照数: 1326
金型を用いた一軸圧縮、あるいは乾式もしくは湿式のラバープレスで行われる。成形圧力は通常100~150MPaで、圧粉体密度は9~10.5Mg/m3である。タングステン粉の成形ではバインダを用いないことが多い。大形製品や小形複雑形状品の成形には造粒粉も用いられる。モールドと粉末の摩擦抵抗を減らすため、モールド壁に薄く潤滑剤を塗布することもある。
タングステンは剛体粒子で形状も比較的丸いため、成形性はあまり良くない。特にフッ酸洗浄した伸線用粉末は成形性が悪く、圧粉体の取り扱いには注意を要する。他の粉末と同様、粒子径の小さくなるほど、また粒子形状がイレギュラーになるほど圧粉体密度は低下し、圧粉体強度は向上する。
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タングステン粉末の焼結
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- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年8月26日(水曜)10:16に公開
- 作者: huiting
- 参照数: 1545
タングステン粉末の焼結は平均粒子径2~5μmのタングステン粉を圧力100~150MPaでプレスした後、水素炉中1,300~1,500Kで予備焼結する。予備焼結後の圧粉体の両端を水冷したタングステンプレートの電極でクランプして水素を満たした半鐘中に保持し、圧粉体に直接電流を流し3,000~3,300Kに加熱して焼結する。昇温は適度な温度勾配をつけて行う。急激な昇温は不純物が内部に閉じこめられ、焼結体にふくれや割れを生じる。1,900K付近からネッキングの形成と収縮が見られる。
圧粉体の見掛密度は通常9~10.5Mg/m3(相村密度47~54%)で、焼結後の密度は17.5~18.5Mg/m3(同91~96%)となる。線収縮率は約15%である。高温では組織が粗大化し、原子空孔の消滅場所となる粒界が減少して空孔が結晶粒内に閉じこめられるため、焼結温度と密度は必ずしも比例しない。粒子径の小さくなるほど焼結の進行は早い。0.5μm以下の微粉では2,000Kで相対密度95%の焼結体が得られる。一般に、真空中より水素中の方が焼結性は良い。これは粒子表面の酸化皮膜が還元されるためと考えられる。Niの添加はタングステンの焼結温度を下げる。
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タングステン合金の溶解度
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- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年8月26日(水曜)10:01に公開
- 作者: huiting
- 参照数: 1031
タングステンとニオブ・タンタル・クロムならびにモリブデンは全率固溶する。Ta-WおよびMo-Wの融点は組成に対しほぼ直線的に変化する。レニウムは2,800℃においておよそ20at%のタングステンを固溶する。タングステンは3,000℃において37at%のレニウムを固落する。鉄は1,548℃において約14at%のタングステンを固溶する。
タングステン合金の溶解度は温度の低下により急激に減少する。40at%Wまで融点はあまり変わらず、およそ1,530、1,550℃である。タングステンは2~3at%の鉄を固溶する。コバルトは1,471℃の共晶点で21at%のタングステンを固溶する。溶解度は温度の低下とともに減少する。43at%Wまで融点はあまり変わらず、およそ1,470、1,500℃である。タングステンは約1at%のコバルトを固溶する。ニッケルは約1,500℃の共晶点でおよそ21at%のタングステンを固溶する。溶解度は温度によりあまり大きく変化しない。融点は約1,500℃で、組成によりあまり大きく変化しない。タングステンは約1%のニッケルを固溶する。銅ならびに銀はタングステンに固溶しない。
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タングステン粉末の特性
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- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年8月26日(水曜)10:07に公開
- 作者: huiting
- 参照数: 1067
通常、タングステン粉の特性は酸化物の水素還元によってつくられる。一般の粉末冶金には平均粒子径2~5μmのタングステン粉が用いられる。用途によりサブミクロンの微粉末から、10μm以上の粗粉までつくることができる。タングステン粉の粒子径は用いる酸化物の大きさや還元条件により決まる。粒子は比較的丸い形状をしており、しばしば数個の粒子がつながった二次粒子を形成している。ドーブタングステン粉では結晶面の発達したサイコロ状の粒子も観察される。
また、粉末の特性の一つは比表面積が約1m2/gとあまり大きくない。粉末の見掛密度は2~3Mg/m3で、粒子径の大きくなるほど見掛密度は大きくなる。圧力150MPaにおける圧粉体密度は9~10.5Mg/m3で、やはり粒子径の大きくなるほど密度は大きくなる。タングステン粉は剛体粒子で成形性が悪く圧粉体の強度は小さい。一般に流動性は悪いが粒子径が大きくなると流動性がやや改善される。粉末は加熱により着火することがある。また長時間放置すると表面が酸化するので、窒素中または真空中で保管するのが望ましい。
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タングステン合金の使用
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- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年8月26日(水曜)09:59に公開
- 作者: huiting
- 参照数: 1041
タングステン合金は3~20数%のレニウムを固溶する合金は靭性・延性に優れて、その用途も広く使用される。また再結晶温度が高く、高温強度が大きい。電子管ヒータや耐振フィラメントⅩ線管球のターゲットに用いられる他、高温用の熱電対に使われる。タングステンに約10%の銅ならびにニッケルあるいは鉄を添加したヘビーアロイは17~18Mg/m3の大きな密度をもち、各種バランサーや慣性体あるいは放射線遮へい材に用いられる。
鉄あるいはコバルトに、タングステンをクロム・モリブデン・バナジウムなどとともに添加して特殊鋼に用いる。20~80%の銅あるいは銀とタングステンの焼結合金は、銅や銀の電気伝導性とタングステンの耐熱特性を生かし、電気接触子(電気接点)として用いられる。また放電加工や抵抗溶接の電極、あるいは半導体の基板に用いられる。タングステンに1~2%の酸化トリウムや酸化ジルコニウム、あるいは希土類酸化物を添加した酸化物分散合金は電子放出材料として放電灯やTIG溶接の電極に用いられる。
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