Bubuk tungsten murni menawarkan kepadatan, kekuatan, dan sifat termal tertinggi di antara logam. Panduan ini memberikan gambaran umum terperinci tentang bubuk tungsten tanpa paduan untuk aplikasi industri.
Pengantar bubuk tungsten murni
Serbuk tungsten murni mengandung >99.9% tungsten dengan pengotor minimal. Properti utama:
- Kepadatan yang sangat tinggi yaitu 19,3 g/cc
- Titik leleh tertinggi dari semua logam - 3422°C
- Kekuatan suhu tinggi
- Konduktivitas termal yang sangat baik
- Koefisien ekspansi termal yang rendah
- Ketahanan korosi dan oksidasi yang baik
Manfaat lebih dari bubuk paduan:
- Sifat termal yang unggul
- Peningkatan konduktivitas listrik
- Kepadatan dan kemurnian yang lebih tinggi
- Kekuatan sinter yang lebih baik
- Menghindari elemen paduan
Dengan densitas dan ketahanan suhu yang tak tertandingi, tungsten murni memungkinkan aplikasi berkinerja tinggi di seluruh industri.
Jenis Bubuk Tungsten Murni
Berbagai tingkatan bubuk tungsten murni:
Jenis-jenis Bubuk Tungsten Murni
| Jenis | Kemurnian | Ukuran Partikel | Morfologi |
|---|---|---|---|
| Murni | 99,9% W | 1-150 μm | Tidak teratur, bersudut |
| Ultrafine | 99,9% W | <10 μm | Bulat |
| Serbuk nano | > 99,9% W | <100 nm | Bulat |
| Kemurnian tinggi | 99.95-99.99% W | 1-45 μm | Seperti spons |
Tingkat kemurnian berkisar dari 99,9% hingga 99,999% kandungan tungsten. Ukuran, bentuk, dan metode produksi partikel dapat bervariasi berdasarkan aplikasi.
Komposisi Bubuk Tungsten Murni
Komposisi khas bubuk tungsten murni:
- Tungsten (W) - 99,9% hingga 99,999%
- Oksigen (O) - 500-1000 ppm
- Karbon (C) - 100-300 ppm
- Nitrogen (N) - 20-100 ppm
- Hidrogen (H) - 20-100 ppm
- Kalium (K) - 20-50 ppm
- Natrium (Na) - 10-50 ppm
Tingkat kemurnian yang lebih tinggi meminimalkan oksigen dan interstisial lainnya untuk keuletan dan ketahanan korosi yang lebih baik.
Sifat-sifat Bubuk Tungsten Murni
Sifat-sifat Bubuk Tungsten Murni
| Properti | Nilai |
|---|---|
| Kepadatan | 19,3 g/cc |
| Titik leleh | 3422°C |
| Konduktivitas termal | 173 W/mK |
| Resistivitas listrik | 5,6 μΩ-cm |
| Kekuatan tarik | 550-620 MPa |
| Modulus elastisitas | 400 GPa |
| Koefisien ekspansi termal | 4,5 x 10-6/K |
Kepadatan yang ekstrem, sifat termal, kekuatan, dan ketahanan suhu membuat tungsten murni cocok untuk aplikasi berkinerja tinggi.
Karakteristik Bubuk Tungsten Murni
Karakteristik Bubuk Tungsten Murni
| Parameter | Detail | Signifikansi |
|---|---|---|
| Ukuran partikel | 1-150 μm | Ukuran yang lebih kecil meningkatkan sintering |
| Bentuk partikel | Bervariasi - bersudut, bulat | Berdampak pada kepadatan dan aliran |
| Kepadatan yang tampak | 3-4 g/cc | Menunjukkan sifat pemadatan |
| Kerapatan ketukan | 9-11 g/cc | Kepadatan pengepakan yang tinggi |
| Laju aliran | 20-25 s/50g | Mengukur kemampuan aliran bubuk |
| Kandungan oksigen | <1000 ppm | Mempengaruhi keuletan dan kekuatan |
Mengontrol distribusi ukuran, bentuk, luas permukaan, densitas, dan kandungan oksigen sangat penting untuk fungsionalitas serbuk tungsten murni.
Spesifikasi Bubuk Tungsten Murni
Spesifikasi Bubuk Tungsten Murni
| Parameter | Nilai-nilai | Standar |
|---|---|---|
| Kandungan tungsten | > 99,9% | ASTM B763 |
| Ukuran partikel | 1-10 μm | ASTM B213 |
| Kepadatan yang tampak | >3 g/cc | ASTM B212 |
| Kerapatan ketukan | >9 g/cc | MPIF 04 |
| Laju aliran | <25 s/50g | ASTM B213 |
| Kandungan oksigen | <1000 ppm | ASTM B939 |
Kepatuhan terhadap spesifikasi standar memastikan konsistensi batch ke batch dan kesesuaian untuk aplikasi industri.
Ukuran Partikel Bubuk Tungsten Murni
Rentang ukuran partikel yang umum:
Ukuran Partikel Serbuk Tungsten Murni
| Ukuran | Deskripsi | Penggunaan Khas |
|---|---|---|
| 1-10 μm | Kelas ultrafine | Manufaktur aditif |
| 10-25 μm | Kualitas bagus | Cetakan injeksi bubuk |
| 25-45 μm | Kelas menengah | Alat pemotong |
| 45-150 μm | Kelas kasar | Paduan berat tungsten |
Ukuran partikel yang lebih kecil meningkatkan sintering dan sifat material tetapi mengurangi kemampuan mengalir. Partikel yang lebih besar menawarkan kepadatan kemasan yang lebih baik.
Nilai dari Bubuk Tungsten Murni
Nilai Bubuk Tungsten Murni
| Kelas | Kemurnian (%W) | Oksigen (ppm) | Ukuran Partikel (μm) |
|---|---|---|---|
| CP | 99.9 | 700-1200 | 1-150 |
| RMP | 99.95 | 400-800 | 1-45 |
| SP | 99.98 | 100-300 | 1-25 |
| EL-Grade | 99.99 | 50-150 | 1-10 |
CP - Serbuk mentah, RMP - Serbuk lelehan reaktor, SP - Serbuk tereduksi natrium, EL-Grade - Kemurnian tinggi
Kemurnian yang lebih tinggi mengurangi kotoran dan kontaminasi untuk meningkatkan performa.
Standar Global untuk Bubuk Tungsten Murni
Standar utama untuk bubuk tungsten murni:
- ASTM B763 - Spesifikasi standar untuk bubuk tungsten murni
- ISO 18274 - Analisis kimiawi serbuk tungsten murni
- Standar MPIF 55 - Standar material untuk bubuk tungsten
- ASTM B939 - Panduan untuk karakterisasi bubuk tungsten
- GB/T 4408 - Standar Cina untuk serbuk tungsten
Hal ini membantu memastikan kualitas untuk berbagai aplikasi di seluruh dunia. Serbuk yang disesuaikan juga dapat diproduksi sesuai kebutuhan.
Aplikasi Bubuk Tungsten Murni
Aplikasi Bubuk Tungsten Murni
| Industri | Aplikasi |
|---|---|
| Dirgantara | Pelindung radiasi, penyeimbang |
| Otomotif | Peredam getaran pada kendaraan |
| Elektronik | Pendingin, kontak, elektroda |
| Militer | Penembus energi kinetik, persenjataan |
| Manufaktur | Alat potong, cetakan, perkakas |
| Minyak dan gas | Aditif lumpur pengeboran dengan kepadatan tinggi |
Kepadatan dan ketahanan suhu yang ekstrem dari tungsten murni membuatnya ideal untuk suku cadang dan komponen berkinerja tinggi di seluruh sektor.
Pemasok Bubuk Tungsten Murni
Pemasok Terkemuka Bubuk Tungsten Murni
| Perusahaan | Lokasi |
|---|---|
| HC Starck | Jerman, Amerika Serikat |
| Kerbau Tungsten | AMERIKA SERIKAT |
| Midwest Tungsten | AMERIKA SERIKAT |
| Penerima rencana | Austria |
| Zhuzhou Cemented Carbide | Cina |
Produsen yang sudah mapan ini menawarkan berbagai jenis serbuk tungsten murni dan dapat menyesuaikan nilai berdasarkan kemurnian, ukuran partikel, dan persyaratan properti.
Analisis Biaya Bubuk Tungsten Murni
Harga Bubuk Tungsten Murni
| Kelas | Harga per kg |
|---|---|
| CP (99,9% W) | $100-150 |
| RMP (99.95% W) | $150-200 |
| SP (99,98% W) | $200-300 |
| EL-Grade (99,99% W) | $300-500 |
Harga tergantung pada kemurnian, karakteristik partikel, pemasok, dan volume pesanan. Harga lebih tinggi untuk ukuran partikel yang lebih halus dan kemurnian yang lebih tinggi.
Pro dan Kontra dari Bubuk Tungsten Murni
Keuntungan dari Bubuk Tungsten Murni
- Konduktivitas termal dan ketahanan suhu yang unggul
- Kekuatan dan keuletan yang lebih baik dibandingkan dengan grade paduan
- Kepadatan tertinggi dari semua serbuk logam
- Stabil dan inert terhadap lingkungan
- Hasil akhir dan kekasaran permukaan yang lebih baik
- Dapat didaur ulang dari barang bekas dan limbah
Keterbatasan Bubuk Tungsten Murni
- Sangat mahal dibandingkan dengan bubuk lainnya
- Menantang untuk diproses karena titik leleh yang tinggi
- Ketangguhan patah yang lebih rendah dari tungsten paduan
- Pasokan dan ketersediaan global yang terbatas
- Membutuhkan tindakan pencegahan penanganan karena risiko ledakan debu
- Bagian yang sulit dikerjakan dengan mesin
Untuk aplikasi kritis di mana kinerja lebih penting daripada biaya, tungsten tanpa paduan adalah bahan pilihan. Tindakan pencegahan yang tepat diperlukan selama penanganan dan pemrosesan.
Perbandingan Serbuk Tungsten Murni dengan Logam Lain
Perbandingan Dengan Bubuk Logam Alternatif
| Parameter | Tungsten | Molibdenum | Tantalum |
|---|---|---|---|
| Kepadatan (g/cc) | 19.3 | 10.3 | 16.6 |
| Titik leleh (°C) | 3422 | 2617 | 2996 |
| Konduktivitas termal (W/mK) | 173 | 138 | 57 |
| Resistivitas listrik (μΩ-cm) | 5.6 | 5.7 | 13 |
| Harga per kg | $100-$500 | $30-$100 | $250-$500 |
Tungsten mengungguli logam tahan api lainnya dalam hal karakteristik termal dan mekanis utama, tetapi dengan biaya yang lebih tinggi.
Pertanyaan Umum
T: Bagaimana bubuk tungsten murni diproduksi?
J: Tungsten murni terutama diproduksi dengan mereduksi tungsten oksida menggunakan hidrogen. Langkah-langkah tambahan penghancuran, penggilingan, anil, dan pencampuran mencapai karakteristik serbuk yang diinginkan.
T: Untuk apa bubuk tungsten murni digunakan?
J: Aplikasi utama meliputi pelindung radiasi, penyeimbang, perkakas, perkakas potong, media gerinda, paduan berat tungsten, kontak listrik, dan elemen pemanas.
T: Tindakan pencegahan apa yang diperlukan saat bekerja dengan serbuk tungsten?
J: Serbuk tungsten memiliki risiko ledakan dan penghirupan yang memerlukan alat pelindung, ventilasi, dan kotak sarung tangan gas inert untuk penyimpanan dan penanganan. Langkah-langkah keselamatan kebakaran yang tepat sangat penting.
T: Apa saja ukuran partikel berbeda yang tersedia untuk bubuk tungsten murni?
J: Ukuran partikel berkisar dari 1-10 mikron untuk ultrafine, 10-25 mikron untuk fine, 25-45 mikron untuk medium, dan 45-150 mikron untuk fraksi kasar berdasarkan persyaratan aplikasi.
T: Apakah bubuk tungsten murni lebih mahal daripada tungsten karbida?
J: Ya, harga serbuk tungsten murni 2-4 kali lebih tinggi daripada serbuk tungsten karbida. Namun, sifat-sifat seperti kepadatan yang lebih tinggi dan konduktivitas listrik/panas membenarkan biaya tambahan tersebut.
T: Tingkat kemurnian apa yang tersedia secara komersial?
J: Tingkat kemurnian yang umum adalah 99,9% (tingkat CP), 99,95% (tingkat RMP), 99,98% (tingkat SP), dan 99,99% (tingkat EL) kandungan tungsten. Kemurnian yang lebih tinggi semakin meningkatkan biaya.
T: Dapatkah bubuk tungsten murni dicetak 3D?
J: Ya, serbuk tungsten dengan kemurnian tinggi dalam kisaran 10-45 mikron dapat digunakan untuk fusi unggun serbuk laser dan manufaktur aditif pengaliran pengikat dengan pengoptimalan parameter yang tepat.
T: Langkah-langkah pasca-pemrosesan apa yang digunakan untuk komponen tungsten murni?
J: Komponen tungsten yang disinter diselesaikan dengan menggiling, melapisi, memoles, dan metode lainnya untuk mencapai persyaratan toleransi dimensi dan permukaan yang ketat.
