Wolfram-Metallpulverherstellung
Die Herstellung von Wolframmetallpulver ist ein entscheidender Schritt bei der Wolframmetall- und Legierungsherstellung, da die Pulvereigenschaften die Eigenschaften bei nachfolgenden Arbeitsschritten wie Pressen, Sintern und Metallbearbeiten wesentlich beeintr?chtigen. Zwischen 70 und 80% Wolfram wird weltweit durch Pulvermetallurgie hergestellt und durchl?uft diese wichtige Etappe. In der Vergangenheit haben Fortschritte in der Pulvertechnologie ma?geblich zur Entwicklung von Wolfram und seinen Legierungen sowie der heutigen hohen Produktqualit?t beigetragen. Pulverlacke sind für die nachfolgenden Anwendungen ma?geschneidert und die Pulverindustrie steht vor einem wettbewerbsorientierten Markt, wo die strikte Erfüllung anspruchsvoller Anforderungen ein wichtiger Teil des Gesch?ftserfolgs ist.
Das Pulver zeichnet sich durch chemische (Reinheit), physikalische (Korngr??e, Gr??enverteilung, Form, Agglomeration etc.) und technologische Eigenschaften (Flie?f?higkeit, Verdichtungsdichte etc.) aus, die durch das Herstellungsverfahren beeinflusst werden Kontrolliert bis zu einem gewissen Grad - durch die Prozessparameter.
Heute erfolgt die Herstellung von Wolframmetallpulver fast ausschlie?lich durch die Wasserstoffreduktion von hochreinen Wolframoxiden. Die in den frühen Jahren der Metallproduktion übliche Reduktion der Oxide durch Kohlenstoff wird derzeit nur für die Herstellung von Wolframkarbid (direkte Karburierung) verwendet. Die Wasserstoffreduktion von Wolframhalogeniden (Axel-Johnson-Verfahren) hat sich nicht in gro?em Ma?stab etabliert.
Die üblichen Ausgangsmaterialien sind Wolframtrioxid (WO3) und Wolframblauoxid (WO3-X), wobei letzteres das am meisten verwendete Material ist. Wolframs?ure (H2WO4) wird nur für ausgew?hlte Metallgüten verwendet.
Grunds?tzlich kann APT auch ohne vorherigen Calcinierungsschritt direkt reduziert werden. Der Nachteil der direkten Reduktion ist die Bildung von Ammoniak, das geschrubbt werden muss, aber eine gewisse Menge an Ammoniak Risse und verdünnt den Wasserstoff durch Stickstoff. Daher muss von Zeit zu Zeit ein Teil des kontaminierten, zirkulierenden Wasserstoffs entlüftet werden, wodurch die Kosten erh?ht werden.
Die Reduktion erfolgt in Schieber?fen, in denen das Pulver durch den Ofen in Booten oder in Rotations?fen gelangt (siehe unten). Weitstrahl?fen oder ?fen mit innenliegenden Bandf?rderern werden seltener eingesetzt. Wirbelschichtreaktoren sind noch nicht im kommerziellen Einsatz, mit Ausnahme der Herstellung von Nanophasen-W- oder WC / Co-Pulvervorl?ufern. ?fen sind mit mehreren Temperaturzonen zwischen 600 und 1100 ℃ kontrolliert vorgesehen. Es wird ein gro?er überschuss an Wasserstoff verwendet, der nach der Reinigung in den Ofen zurückgeführt wird. Die Str?mung des Wasserstoffs ist gew?hnlich in einer Gegenstromrichtung, seltener gleichzeitig. Der Wasserstoff wirkt nicht nur als Reduktionsmittel, sondern tr?gt auch das entstehende Wasser ab.
Die Reduktion von Wolframoxiden durch Wasserstoff zu Wolframmetall ist in gewisser Hinsicht ein einzigartiges Verfahren. Es bietet die M?glichkeit, Wolframpulver mit einer beliebigen mittleren Korngr??e zwischen 0,1 und 10 μm (und bei dotierten Oxiden sogar bis zu 100 μm) aus dem gleichen Oxidvorl?ufer herzustellen. Einzelne Wolframteilchen bilden sich w?hrend der Reduktion als Ergebnis des chemischen Dampftransports von Wolfram (Verdampfungs- / Abscheidungsverfahren), der für die endgültigen Pulvercharakteristiken verantwortlich ist.
Durch Ver?nderung der Reduktionsparameter k?nnen Pulvercharakteristiken wie die durchschnittliche Korngr??e, die Korngr??enverteilung usw. reguliert werden. Temperatur und Feuchtigkeit (d. H. Der Wasserdampfpartialdruck, der w?hrend der Reduktion vorherrscht) sind die zwei Hauptparameter beim Lenken der mittleren Korngr??e des W-Pulvers, wobei letztere mit einer Anzahl von Oxid- und prozessbedingten Variablen in Beziehung steht, wie in Fig. 5.19 und kurz diskutiert. Der Grund für den starken Einfluss der Feuchtigkeit auf die Pulverkorngr??e entsteht in der starken Abh?ngigkeit der Feuchtigkeit von der Keimbildungsgeschwindigkeit der Metallphase und der hohen Beweglichkeit von Wolfram durch das Vorhandensein einer flüchtigen Wolframverbindung ([WO2 (OH) 2 ]). Je niedriger die Luftfeuchtigkeit, desto h?her die Keimbildungsrate (unter isothermen Bedingungen) und desto kleiner die Korngr??e.
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2.E-Katalog von Wolfram Powder