高密度钨粉广泛应用于工业、军事和技术领域。本指南全面介绍了钨粉的特性、生产、应用、供应商和成本。 高密度钨粉.
高密度钨粉简介
高密度钨粉是一种细颗粒状的钨金属，以其独特的性能而闻名：
- 密度极高，可达 19.3 克/立方厘米
- 高强度和高硬度特性
- 耐高温
- 导热性/导电性
- 对质量和耐用性要求较高的应用
- 用于合金、复合材料、辐射屏蔽等领域
钨的密度几乎是铅的两倍，对于要求重量、紧凑尺寸、动能和减震的应用来说，钨是一种理想的材料。本指南详细介绍了高密度钨粉的不同类型、生产方法、特性、应用、供应商、成本和其他注意事项。
类型 高密度钨粉
钨粉有不同的成分和形态，可按以下分类：
高密度钨粉类型
| 类型 | 说明 |
|---|---|
| 纯钨 | 超过 99.9% W，杂质如 C、O、N、Fe |
| 钨重合金 | W 与 Ni、Fe、Cu、Co |
| 碳化钨 | 卫生间粉末 |
| 纳米级钨 | 粒度小于 100 纳米的超细粒子 |
| 球形钨 | 近乎完美的圆形颗粒形状 |
| 化学还原钨 | 形态不规则，含氧量高 |
| 铣削钨 | 研磨产生的扁平/折叠颗粒 |
- 纯钨的密度最高，但容易变脆。合金可提高韧性和可加工性。
- 碳化钨可显著提高硬度和耐磨性。
- 球形粉末和纳米粉末等特殊等级的产品具有更强的性能。
- 生产方法决定了最适合某些应用的粉末特性。
高密度钨粉的生产方法
钨粉可通过各种技术生产：
钨粉生产方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| 氢气还原 | 用氢气还原氧化钨 |
| 热分解 | 在氢气环境中加热氧化钨 |
| 等离子雾化 | 使用等离子割炬雾化熔化的钨 |
| 电极感应熔化 | 熔化的钨流破碎成液滴 |
| 化学还原 | 在氧化钨上使用氨等还原剂 |
| 机械铣削 | 球磨钨制成细粉 |
- 氢还原和热分解氧化钨是常见的商业生产工艺。
- 等离子雾化技术可产生适合快速成型制造的细球形粉末。
- 氨等化学还原法可以生产出高纯度的粉末。
- 通过球磨进行机械研磨可以将钨磨成细小颗粒。
- 合金钨粉是通过混合元素粉末或预合金粉末生产出来的。
- 真空烧结、退火、喷涂等二次加工可进一步提高粉末质量。
高密度钨粉的特性
钨的独特性能源于它的高原子质量，使其成为高要求应用的理想选择：
高密度钨粉特性
| 物业 | 价值 |
|---|---|
| 密度 | 19.25 克/立方厘米 |
| 熔点 | 3422°C |
| 导热性 | 173 W/mK |
| 电阻率 | 5.5 μΩ-cm |
| 拉伸强度 | 550-700 兆帕 |
| 弹性模量 | 400 GPa |
| 泊松比 | 0.28 |
| 热膨胀 | 4.5 x 10-6/K |
- 在所有金属中熔点最高。高温下仍保持强度。
- 密度极高，体积小巧，质量极佳。
- 良好的导热性和导电性。
- 弹性刚度高。抗负载变形。
- 与镍、铁、钴、铜进行合金化可以优化强度、延展性和密度的组合。
- 粉末形状、粒度分布和加工条件会影响最终零件的性能。
应用 高密度钨粉
高密度钨粉的独特性能使其适用于以下主要应用领域：
高密度钨粉的应用
| 行业 | 用途 |
|---|---|
| 国防 | 动能穿甲弹、弹药、辐射屏蔽 |
| 汽车 | 轮胎螺栓、砝码、减震器 |
| 航空航天 | 辐射屏蔽、配重 |
| 电子产品 | 电触点、散热器、溅射靶材 |
| 医疗 | 辐射屏蔽、探针、手术工具 |
| 体育 | 高尔夫球杆配重、飞镖、鱼饵 |
| 工业 | 钻头、切削工具、易损件 |
- 穿透器:钨合金可制成密度极高的动能弹丸，用于穿甲弹。
- 辐射屏蔽:钨的密度可有效屏蔽医疗和国防领域的 X 射线和伽马射线。
- 减震:质量大，可有效抑制机械和车辆的振动。
- 电气触点:钨的导电性和抗电弧性在开关、继电器等产品中得到充分利用。
- 散热器:高导热性可实现电子设备的散热。
- 磨损部件:硬度极高，即使在高温下也能防止切削工具磨损。
高密度钨粉全球供应商
供应各种等级高密度钨粉的主要公司包括
高密度钨粉供应商
| 公司名称 | 总部 |
|---|---|
| 沃尔夫拉姆公司 | 奥地利 |
| HC Starck | 德国 |
| 厦门钨业 | 中国 |
| JX 日本矿业金属公司 | 日本 |
| 中西部钨业 | 美国 |
| GTP | 美国 |
| H.克罗斯公司 | 美国 |
| TaeguTec | 韩国 |
- 领先的供应商拥有高纯度和先进钨粉专业生产方法方面的专业知识。
- 可提供定制合金、粒度分布、形态、涂层和其他规格。
- 全球供应链和分销网络可为不同市场提供服务。
- 较小的地区性生产商也会根据当地工业需求提供钨粉。
高密度钨粉的成本分析
作为一种稀有金属，钨粉的价格高于钢粉或铜粉等普通金属：
高密度钨粉的成本驱动因素
- 纯度和化学
- 颗粒形状和大小分布
- 采购量
- 生产过程的复杂性
- 钨原料价格
- 供应商利润和地点
钨粉价格范围
| 类型 | 价格范围 |
|---|---|
| 标准级纯钨 | $40-100 每公斤 |
| 高纯度钨 | $150-250 每公斤 |
| 重钨合金粉 | 每公斤 $50-150 |
| 纳米级钨粉 | 每公斤 $200-2000 |
- 纯度越高，成本越高。特殊等级的产品价格更高。
- 较小的颗粒尺寸和球形形态的生产成本较高。
- 大批量采购可以大大降低单位成本。
- 运输、进口关税等地点因素会影响最终定价。
- 原材料钨的供需动态波动影响定价。
标准和认证
适用于钨粉成分、质量和制造的主要标准包括
- ASTM B772：钨基粉标准规范
- ISO 18323：锻造钨的规格
- ASTM B939：钨的辐照测试
- AMS 7999：球形钨粉规格
- ISO 9001：质量管理体系认证
- REACH 法规：欧盟化学品注册、评估、许可和限制法规的遵守情况
购买时应考虑的因素
- 供应商通过 ISO 9001 认证并符合 ASTM/ISO 标准
- 成分分析和批量测试证书
- 必要的行业认证
- 各地理区域的监管合规性
钨与贫铀的比较
钨粉与贫铀弹
| 参数 | 钨 | 贫铀 |
|---|---|---|
| 密度 | 19.25 克/立方厘米 | 18.9 克/立方厘米 |
| 放射性 | 非放射性 | 低放射性 |
| 毒性 | 中度 | 重金属毒性高 |
| 费用 | 高 | 低 |
| 生产 | 传统采矿和加工 | 核浓缩的副产品 |
| 应用 | 范围广泛 | 受限制的应用 |
| 可用性 | 随时可用 | 供应有限 |
- 钨的密度略高于贫化铀。
- 与放射性贫化铀相比，它具有无放射性、成本效益高的特点。
- 钨在材料处理过程中的环境和健康风险较低。
- 钨的成本较高，但更容易获得，因此对商业应用很有吸引力。
- 贫铀的使用面临监管限制和公众认知问题。
主要启示 高密度钨粉
- 钨的密度为 19 克/立方厘米，是一种极其沉重和紧凑的材料。
- 主要的生产途径是氢还原和钨氧化物的热分解。
- 主要应用领域包括利用密度进行辐射屏蔽、射弹、减震和电气接触。
- 与纯钨相比，与镍、钴、铁的合金可提高韧性和可加工性。
- 领先的矿业和粉末冶金公司提供各种等级的粉末。
- 成本高于标准金属，但低于稀土或贵金属。
- 符合国际标准，确保适用于工业用途。
常见问题
问：高密度钨粉有什么用途？
答：主要用于辐射屏蔽、动能穿透器、配重、轮胎螺柱、电气触点、散热器，以及利用其极高密度进行减震。
问：钨粉有毒吗？
答：钨粉毒性不高，但吸入细粉末会对呼吸系统造成危害，在处理过程中需要采取防护措施。
问：钨粉和碳化钨粉有什么区别？
答：碳化钨（WC）粉末具有极高的硬度和耐磨性。钨金属粉末具有更高的韧性和导热/导电性。
问：钨粉是如何制成的？
答：主要生产方法有直接氢还原、热分解、等离子雾化、化学还原和机械研磨钨氧化物为钨粉。
问：高密度钨为何用于军事用途？
答：钨的密度极高，非常适合用于依靠动量传递和抗辐射屏蔽的穿甲动能穿甲弹。
问：有哪些钨合金的例子？
答：常见的合金包括钨-镍-铁、钨-镍-铜和钨-银，用于需要更容易加工和成型的场合。
问：钨对环境有害吗？
答：钨金属本身的环境风险相对较低，但矿石加工和粉尘吸入需要适当的控制和个人防护。
问：什么是纳米钨粉？
答：纳米钨粉的粒度在 100 纳米（0.1 微米）以下。纳米结构可提高强度、反应性、烧结性和其他性能。
问：钨粉是否易燃易爆？
答：与大多数金属一样，钨粉本身在正常情况下不易燃、不易爆。但细小的粉尘与空气混合后会造成火灾或爆炸危险，需要采取预防措施。
问：钨主要在哪里开采？
答：中国占全球钨矿产量的 80% 以上，其次是俄罗斯、加拿大、玻利维亚、奥地利和葡萄牙等主要生产国。