Serbuk tungsten dengan kepadatan tinggi banyak digunakan di seluruh aplikasi industri, militer, dan teknologi. Panduan ini memberikan informasi lengkap tentang properti, produksi, aplikasi, pemasok, dan biaya bubuk tungsten kepadatan tinggi.
Pengantar Bubuk Tungsten Kepadatan Tinggi
Serbuk tungsten dengan kepadatan tinggi adalah bentuk partikulat halus dari logam tungsten yang dikenal karena sifatnya:
- Kepadatan yang sangat tinggi hingga 19,3 g/cm3
- Sifat kekuatan dan kekerasan yang tinggi
- Tahan suhu tinggi
- Konduktivitas termal/listrik
- Aplikasi yang membutuhkan massa dan daya tahan tinggi
- Digunakan dalam paduan, komposit, pelindung radiasi, dan banyak lagi
Dengan kepadatan hampir dua kali lipat dari timbal, tungsten menjadi bahan yang ideal untuk aplikasi yang membutuhkan bobot, ukuran yang ringkas, energi kinetik, dan peredam getaran. Panduan ini merinci berbagai jenis, metode produksi, properti, aplikasi, pemasok, biaya, dan pertimbangan lain untuk serbuk tungsten dengan kepadatan tinggi.
Jenis Bubuk tungsten kepadatan tinggi
Serbuk tungsten tersedia dalam berbagai komposisi dan bentuk yang dikategorikan berdasarkan:
Jenis Bubuk Tungsten Kepadatan Tinggi
| Jenis | Deskripsi |
|---|---|
| Tungsten murni | Lebih dari 99,9% W, pengotor seperti C, O, N, Fe |
| Paduan berat tungsten | W dengan Ni, Fe, Cu, Co |
| Tungsten karbida | Bubuk WC |
| Tungsten skala nano | Ukuran partikel sangat halus di bawah 100 nm |
| Tungsten bulat | Bentuk partikel bulat yang hampir sempurna |
| Tungsten yang direduksi secara kimiawi | Morfologi tidak teratur, oksigen tinggi |
| Tungsten yang digiling | Partikel yang diratakan/dilipat dari penggilingan |
- Tungsten murni memberikan kepadatan tertinggi tetapi bisa rapuh. Paduan meningkatkan ketangguhan dan kemampuan kerja.
- Tungsten karbida meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus secara signifikan.
- Kualitas khusus seperti bubuk bulat dan nano menawarkan sifat yang disempurnakan.
- Metode produksi menentukan karakteristik bubuk yang optimal untuk aplikasi tertentu.
Metode Produksi untuk Bubuk Tungsten Kepadatan Tinggi
Serbuk tungsten dapat diproduksi melalui berbagai teknik:
Metode Produksi Bubuk Tungsten
| Metode | Deskripsi |
|---|---|
| Pengurangan hidrogen | Pengurangan tungsten oksida menggunakan hidrogen |
| Dekomposisi termal | Memanaskan tungsten oksida dalam atmosfer hidrogen |
| Atomisasi plasma | Tungsten yang dilelehkan diatomisasi menggunakan obor plasma |
| Peleburan induksi elektroda | Aliran tungsten yang meleleh dipecah menjadi tetesan |
| Pengurangan Kimia | Menggunakan zat pereduksi seperti amonia pada tungsten oksida |
| Penggilingan mekanis | Penggilingan bola tungsten menjadi bubuk halus |
- Reduksi hidrogen dan dekomposisi termal oksida tungsten adalah rute produksi komersial yang umum.
- Atomisasi plasma menghasilkan serbuk bulat halus yang cocok untuk pembuatan aditif.
- Metode reduksi kimiawi seperti amonia dapat menghasilkan bubuk dengan kemurnian tinggi.
- Penggilingan mekanis melalui penggilingan bola dapat menggiling tungsten menjadi ukuran partikel yang halus.
- Serbuk tungsten paduan diproduksi dengan mencampurkan serbuk unsur atau serbuk yang sudah dipadukan.
- Pemrosesan sekunder seperti sintering vakum, anil, penyemprotan, dll. Lebih lanjut menyesuaikan kualitas bubuk.
Sifat-sifat Bubuk Tungsten Kepadatan Tinggi
Sifat unik tungsten berasal dari massa atomnya yang tinggi dan membuatnya ideal untuk aplikasi yang berat:
Sifat Serbuk Tungsten Kepadatan Tinggi
| Properti | Nilai |
|---|---|
| Kepadatan | 19,25 g/cm3 |
| Titik leleh | 3422°C |
| Konduktivitas termal | 173 W/mK |
| Resistivitas listrik | 5,5 μΩ-cm |
| Kekuatan tarik | 550-700 MPa |
| Modulus elastisitas | 400 GPa |
| Rasio Poisson | 0.28 |
| Ekspansi termal | 4,5 x 10-6/K |
- Titik leleh tertinggi dari semua logam. Mempertahankan kekuatan pada suhu tinggi.
- Kepadatan yang sangat tinggi memberikan massa yang sangat baik dalam tapak yang ringkas.
- Konduktivitas termal dan listrik yang baik.
- Kekakuan elastis yang tinggi. Menahan deformasi di bawah beban.
- Paduan dengan Ni, Fe, Co, Cu dapat mengoptimalkan kombinasi kekuatan, keuletan, dan kepadatan.
- Bentuk serbuk, distribusi ukuran, dan kondisi pemrosesan memengaruhi sifat komponen akhir.
Aplikasi dari Bubuk tungsten kepadatan tinggi
Sifat unik dari bubuk tungsten densitas tinggi membuatnya cocok untuk aplikasi utama berikut ini:
Aplikasi Bubuk Tungsten Kepadatan Tinggi
| Industri | Penggunaan |
|---|---|
| Pertahanan | Penembus energi kinetik, amunisi, perisai radiasi |
| Otomotif | Kancing ban, pemberat, peredam getaran |
| Dirgantara | Pelindung radiasi, penyeimbang |
| Elektronik | Kontak listrik, heat sink, target sputtering |
| Medis | Pelindung radiasi, probe, alat bedah |
| Olahraga | Pemberat tongkat golf, anak panah, umpan pancing |
| Industri | Mata bor, alat pemotong, suku cadang aus |
- Penetrator: Paduan tungsten membuat proyektil energi kinetik yang sangat padat untuk amunisi penembus lapis baja.
- Pelindung radiasi: Kepadatan Tungsten memberikan perlindungan yang efektif dari radiasi sinar-X dan gamma di sektor medis dan pertahanan.
- Peredam getaran: Massa yang tinggi secara efisien meredam getaran pada mesin dan kendaraan.
- Kontak listrik: Konduktivitas dan ketahanan Tungsten terhadap lengkung dimanfaatkan dalam sakelar, relay, dan banyak lagi.
- Heatsink: Konduktivitas termal yang tinggi memungkinkan pembuangan panas dalam elektronik.
- Kenakan suku cadang: Kekerasan yang ekstrem menahan keausan bahkan pada suhu tinggi pada alat potong.
Pemasok Global Bubuk Tungsten Kepadatan Tinggi
Beberapa perusahaan besar yang memasok berbagai tingkat bubuk tungsten kepadatan tinggi termasuk:
Pemasok Bubuk Tungsten Kepadatan Tinggi
| Perusahaan | Kantor Pusat |
|---|---|
| Perusahaan Wolfram | Austria |
| HC Starck | Jerman |
| Xiamen Tungsten | Cina |
| JX Nippon Mining & Metals | Jepang |
| Midwest Tungsten | AMERIKA SERIKAT |
| GTP | AMERIKA SERIKAT |
| H. Cross Company | AMERIKA SERIKAT |
| TaeguTec | Korea Selatan |
- Pemasok terkemuka memiliki keahlian dalam metode produksi khusus untuk kemurnian tinggi dan bubuk tungsten canggih.
- Paduan khusus, distribusi ukuran partikel, morfologi, pelapisan, dan spesifikasi lainnya dapat disediakan.
- Rantai pasokan global dan jaringan distribusi memungkinkan untuk melayani pasar yang beragam.
- Produsen regional yang lebih kecil juga memasok bubuk tungsten yang disesuaikan dengan kebutuhan industri lokal.
Analisis Biaya Bubuk Tungsten Kepadatan Tinggi
Sebagai logam langka, bubuk tungsten memiliki harga yang lebih tinggi daripada logam biasa seperti baja atau bubuk tembaga:
Penggerak Biaya untuk Bubuk Tungsten Kepadatan Tinggi
- Tingkat kemurnian dan bahan kimia
- Distribusi bentuk dan ukuran partikel
- Volume pembelian
- Kompleksitas proses produksi
- Harga tungsten mentah
- Margin dan lokasi pemasok
Kisaran Harga Bubuk Tungsten
| Jenis | Kisaran Harga |
|---|---|
| Tungsten murni, kelas standar | $40-100 per kg |
| Tungsten dengan kemurnian tinggi | $150-250 per kg |
| Bubuk paduan berat tungsten | $50-150 per kg |
| Serbuk tungsten skala nano | $200-2000 per kg |
- Tingkat kemurnian yang lebih tinggi meningkatkan biaya. Kualitas khusus membutuhkan biaya yang lebih mahal.
- Ukuran partikel yang lebih kecil dan morfologi bola lebih mahal untuk diproduksi.
- Pembelian dalam jumlah besar dapat menurunkan biaya per unit secara signifikan.
- Faktor lokasi seperti transportasi, bea masuk mempengaruhi harga akhir.
- Dinamika penawaran-permintaan yang berfluktuasi untuk harga dampak tungsten mentah.
Standar dan Sertifikasi
Standar utama yang berlaku untuk komposisi, kualitas, dan manufaktur serbuk tungsten meliputi:
- ASTM B772: Spesifikasi Standar untuk Serbuk Dasar Tungsten
- ISO 18323: Spesifikasi untuk tungsten tempa
- ASTM B939: Pengujian paparan radiasi tungsten
- AMS 7999: Spesifikasi serbuk tungsten bulat
- ISO 9001: Sertifikasi sistem manajemen mutu
- JANGKAUAN: Pendaftaran, Evaluasi, Otorisasi, dan Pembatasan kepatuhan terhadap Bahan Kimia di Uni Eropa
Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan saat membeli:
- Sertifikasi ISO 9001 pemasok dan kepatuhan terhadap ASTM/ISO
- Analisis komposisi dan sertifikat uji lot
- Sertifikasi khusus industri sesuai kebutuhan
- Kepatuhan terhadap peraturan untuk wilayah geografis
Perbandingan Tungsten vs Uranium Habis
Tungsten vs Bubuk Uranium yang Habis
| Parameter | Tungsten | Uranium yang habis |
|---|---|---|
| Kepadatan | 19,25 g/cm3 | 18,9 g/cm3 |
| Radioaktivitas | Non-radioaktif | Radioaktif tingkat rendah |
| Toksisitas | Sedang | Tinggi dari toksisitas logam berat |
| Biaya | Tinggi | Rendah |
| Produksi | Penambangan dan pengolahan konvensional | Produk sampingan dari pengayaan nuklir |
| Aplikasi | Jangkauan luas | Aplikasi yang dibatasi |
| Ketersediaan | Sudah tersedia | Pasokan terbatas |
- Tungsten memiliki kepadatan yang sedikit lebih tinggi daripada uranium yang sudah habis.
- Ini menawarkan kepadatan tinggi non-radioaktif dan hemat biaya dibandingkan dengan uranium yang terkuras radioaktif.
- Tungsten memiliki risiko lingkungan dan kesehatan yang lebih rendah selama penanganan material.
- Biaya yang lebih tinggi tetapi ketersediaan yang lebih mudah membuat tungsten menarik untuk aplikasi komersial.
- Penggunaan uranium yang sudah terkuras menghadapi pembatasan peraturan dan masalah persepsi publik.
Hal-hal penting yang dapat diambil dari Bubuk tungsten kepadatan tinggi
- Dengan densitas 19 g/cm3, tungsten merupakan bahan yang sangat berat dan ringkas.
- Rute produksi utama adalah reduksi hidrogen dan dekomposisi termal oksida tungsten.
- Aplikasi utama meningkatkan kepadatan untuk pelindung radiasi, proyektil, peredam getaran, kontak listrik.
- Paduan dengan Ni, Co, Fe meningkatkan ketangguhan dan kemampuan kerja dibandingkan dengan tungsten murni.
- Perusahaan pertambangan dan metalurgi serbuk terkemuka menawarkan berbagai kualitas serbuk.
- Harganya lebih tinggi daripada logam standar tetapi lebih rendah daripada logam tanah jarang atau logam mulia.
- Kepatuhan terhadap standar internasional memastikan kesesuaian untuk penggunaan industri.
Pertanyaan Umum
T: Untuk apa bubuk tungsten dengan kepadatan tinggi digunakan?
J: Penggunaan utamanya adalah pelindung radiasi, penembus energi kinetik, penyeimbang, kancing ban, kontak listrik, heat sink, dan peredam getaran dengan memanfaatkan densitasnya yang sangat tinggi.
T: Apakah bubuk tungsten beracun?
J: Serbuk tungsten tidak terlalu beracun, tetapi menghirup serbuk halus dapat menimbulkan bahaya pernapasan yang memerlukan tindakan perlindungan selama penanganan.
T: Apa perbedaan antara serbuk tungsten dan tungsten karbida?
J: Serbuk tungsten karbida (WC) sangat keras dan tahan aus. Serbuk logam tungsten memiliki ketangguhan dan konduktivitas termal/listrik yang lebih tinggi.
T: Bagaimana bubuk tungsten dibuat?
J: Metode produksi utama adalah reduksi hidrogen langsung, dekomposisi termal, atomisasi plasma, reduksi kimia, dan penggilingan mekanis oksida tungsten menjadi serbuk tungsten.
T: Mengapa tungsten densitas tinggi digunakan dalam aplikasi militer?
J: Kepadatan yang ekstrem membuat tungsten ideal untuk penembus energi kinetik penembus lapis baja yang mengandalkan transfer momentum dan perisai radiasi yang tahan.
T: Apa saja contoh paduan tungsten?
J: Paduan yang umum termasuk tungsten-besi nikel, tungsten-nikel-tembaga, dan tungsten-perak yang digunakan apabila pemesinan dan pembentukannya lebih mudah.
T: Apakah tungsten berbahaya bagi lingkungan?
J: Logam tungsten itu sendiri memiliki risiko lingkungan yang relatif rendah, tetapi pemrosesan bijih dan penghirupan debu memerlukan kontrol yang tepat dan perlindungan pribadi.
T: Apa itu bubuk tungsten nano?
J: Serbuk tungsten nano memiliki ukuran partikel yang sangat halus di bawah 100 nm (0,1 mikron). Struktur nano meningkatkan kekuatan, reaktivitas, sintering, dan sifat lainnya.
T: Apakah bubuk tungsten mudah terbakar atau meledak?
J: Seperti kebanyakan logam, serbuk tungsten itu sendiri tidak mudah terbakar atau meledak dalam kondisi normal. Tetapi debu halus bila bercampur dengan udara dapat menimbulkan risiko kebakaran atau ledakan sehingga perlu dilakukan tindakan pencegahan.
T: Di mana tungsten terutama ditambang?
J: Tiongkok menyumbang lebih dari 80% produksi tambang tungsten global, diikuti oleh Rusia, Kanada, Bolivia, Austria, dan Portugal sebagai produsen utama.