高压坯强度钨粉制备新工艺研究

随着经济的高速发展,用于生产钨制品的高压坯强度钨粉需求量在逐年增多。本文对一种生产高压坯强度钨粉的工艺方法进行了研究,该工艺方法流程为“APT-煅烧-前驱体粉末-氢还原-过筛-高压坯强度钨粉”。试验对前驱体粉末的性能参数进行了分析,并对其制备成的钨粉与常规钨粉在粒度分布、微观形貌以及制成压坯后的压坯强度等方面进行了分析和比较。试验结果表明：此工艺方法可适用于规模化生产高压坯强度钨粉,其整体工艺流程简洁,并且可以有效地避免氢气回收净化系统中产生氨大量富集的现象。     

钨粉制备工艺对压坯强度影响的研究

采用仲钨酸铵一步还原法,系统的研究了还原过程中还原温度、氢气流量、料层厚度、还原时间等参数对钨粉压坯强度的影响,并分析了各参数对压坯强度的影响机制。生产过程稳定易控制,实现了工业化生产。     

原料对钨粉形貌、性能及压坯强度的影响

采用分步还原工艺,以黄钨、蓝钨、紫钨为原料分别制备了钨粉,系统研究了原料类型对钨粉性能及压坯强度的影响。结果表明：相同工艺条件下,紫钨制备的钨粉粒度最细,蓝钨制备的钨粉粒度最粗,黄钨制备的钨粉粒度介于两者之间,分别为2.92、3.60、3.06μm;紫钨制备的钨粉呈多面体等轴状,蓝钨制备的钨粉形貌复杂多样,二者粒度分布宽(径距均为2.19),而黄钨制备的钨粉多呈不规则形状且其粒度分布窄(径距为1.65);蓝钨制备的钨粉压坯强度最高(5.4 MPa),紫钨制备的钨粉压坯强度居中(4.8 MPa),黄钨制备的钨粉压坯强度最低(4.4 MPa)。复杂的钨粉形貌及宽的粒度分布有利于钨粉压坯强度的提高。     

钨粉形貌与粒度分布对成形性和压坯强度的影响

钨制品的压制行为依赖于原料粉末的性能.采用3种不同氧含量的氧化钨为原料,通过H2还原得到了3种平均粒度相同但粒度分布与颗粒形貌不同的钨粉.用模压法制成强度测试用样品,采用三点弯曲法测定压坯的抗弯强度,并观察样品的形貌,研究钨粉的粒度分布和颗粒形貌对钨粉成形性和压坯强度的影响.结果表明,通过控制氧化钨原料中各种物相的比例,可以有效地控制钨粉的粒度分布与形貌:在粉末费氏粒度相当的条件下,原料粉末中细颗粒含量越高,颗粒形貌越不规则,其成形性越好,压坯强度越高.     

氢气流量和系统进出气流量比对钨粉性能及压坯强度的影响研究

以黄钨为原料,采用分步还原工艺制备钨粉,系统研究了氢气流量和系统进出气流量比对钨粉性能及压坯强度的影响。结果表明：随着氢气流量增加,钨粉粒度细化,但其压坯强度变化较小;当氢气流量为250 L/min时,钨粉粒度为3.3μm,压坯强度为4.1 MPa;当氢气流量增加到800 L/min时,钨粉粒度为2.72μm,压坯强度为4.2 MPa。同时,系统进出气流量比对钨粉压坯强度影响显著,当系统进出气流量比为1∶1时,钨粉粒度为2.76μm,压坯强度为1.6 MPa;提高系统进出气流量比至1∶0.9时,钨粉粒度上升到3.06μm,压坯强度提高到4.4 MPa。     

球磨时间对钨粉粒度分布及形貌影响

通过改变球磨时间,获得不同粒度分布的钨粉颗粒,分析球磨时间对钨粉粒度分布和形貌特征的影响,提高粒度分布在目标区间（5～11 μm）的钨粉颗粒体积分数。结果表明,球磨的前2 h对原料中大颗粒钨粉的影响较大,钨粉颗粒最大粒径由134 μm迅速下降到20 μm左右。随着球磨时间的增加,钨粉粒度分布指标减缓下降,除粒径变小外,颗粒形貌基本无变化,但是在球磨10 h后开始出现团聚现象。综合分析可知,球磨时间的改变对钨粉粒度分布指标影响较大,球磨时间为8 h时,可获得粒度分布最窄的钨粉颗粒,在目标区间的钨粉颗粒体积分数达到75%。     

球形钨粉的制备及粉末特性研究

以团聚严重、不规则形状的还原钨粉为原料,经过球磨处理后,采用射频等离子体球化技术制备球形钨粉。在射频等离子体球化过程中,研究原料粉末形态对球化结果的影响。采用扫描电子显微镜、激光粒度分析仪和BT-100粉体综合特性测试仪对球磨和球化处理前后粉末的形貌、粒度、松装密度和振实密度进行测试和分析。结果表明:球磨处理后,钨粉颗粒分散状态良好,粒径明显降低,粒度分布明显变窄;经过球化处理后,钨粉颗粒呈规则球形,表面光滑,松装密度和振实密度得到明显提高。     

高性能超细钨粉的制备工艺研究

综述了近年来制备超细钨粉的主要生产工艺,包括高能球磨法、氧化钨还原法、钨粉氧化还原法、仲钨酸铵直接还原法、喷雾干燥法、溶胶-凝胶法、反向微乳液介导法、熔盐电解法、相转移合成法和自蔓延高温还原法等,并分析了这几种方法的优缺点和最新研究进展。     

NaCl—Na2WO4—WO3系熔盐电解法制备超细钨粉的研究

在NaCl-Na2WO4-WO3熔盐体系中,对熔盐电解法电解氧化钨制取高纯超细钨粉进行了实验研究。在该电解质体系中,在电解温度为780℃、阴极电流密度为320mA/cm^2的条件下,可以制得平均粒度为0．961μm的超细钨粉。在低电流密度时,阴极的电解反应为W^6 在阴极放电,三氧化钨直接还原得到钨粉;而在高电流密度时,阴极电解反应分为两步,首先是Na^ 在阴极放电,生成金属钠,然后是金属钠还原三氧化钨得到钨粉。另外,还对电解槽温度、阴极电流密度和电解质中WO3的浓度对电流效率的影响进行了测定与研究。     

纳米钨粉和超细钨粉的粒度分布表征

采用X射线小角散射法测试了纳米钨粉和超细钨粉的粒度分布.结果表明,采用X射线小角散射法测试出的纳米钨粉和超细钨粉的粒度分布与透射电镜观察和比表面法测试结果吻合,能较为准确地表征纳米钨粉和超细钨粉的一次颗粒的粒度分布.但为了得到可信的结果,X射线衍射仪的最小可测试角必须根据实际情况进行选择.     

超细钨粉的研究与应用

超细钨粉以其显著的特点成为多种重要功能材料和结构材料的重要原料,从而受到人们广泛的关注。目前,不少研究者通过实验探索出多种制备超细钨粉的生产工艺,由于这些方法对超细粉末的制备原理和工艺途径各不相同,由此所得到的粉末性能也存在差异。笔者介绍了超细钨粉的研究与应用现状及前景。     

氧化钨原料对钨粉粒度的影响

不同的氧化钨原料明显地影响到钨粉的粒度。因此，正确地选择和生产氧化钨原料在钨粉生产中是非常重要的。用氢还原紫色氧化钨可高效地获得细钨粉。     

从钨矿物原料制取钨粉的新工艺

针对现行钨冶金工艺中存在的问题,在已有技术的基础上,开发了一种由钨矿物原料制取钨粉的新工艺,该工艺删去了现行工艺中的离子交换(或镁盐净化-萃取)过程,具有流程短,环境友好,全流程基本上封闭的特点。     

拉拔钨丝工艺过程中抗拉强度的控制

钨丝的抗拉强度是随变形程度增大而增高 ,合理地控制退火工序前后的抗拉强度下降比例是生产高质量钨丝的关键。     

碳化钨粉闭路循环生产新工艺

对碳化钨粉生产过程中产生的刮舟料、筛上物余料等半成品的处理研究制定了新工艺，通过改进刮舟料、筛上物等半成品的处理工艺，使碳化钨粉的直收率由原来的97％提高到了99．5％．     

超细三氧化钨粉体的研究现状及应用前景

综述了近年来制备超细三氧化钨粉体的最新研究进展以及应用前景,主要介绍了微乳液法、水热合成法、沉淀法、溶胶-凝胶法,比较了各种制备方法的优缺点,并展望了未来的发展趋势。     

AH法制备钨粉过程中钨粉粒度的控制研究

研究了AH法制备钨粉中氢还原过程的工艺参数与钨粉平均粒径之间的关系。结果表明还原温度、装舟量和保温时间与钨粉平均粒径呈一定的函数关系。实验数据经线性回归处理,获得预测和控制钨粉平均粒径的回归方程。     

钨及钨合金注射成形研究进展

评述了钨及钨合金粉末注射成形的研究进展,着重介绍了钨及钨合金粉末注射成形工艺研究和理论探讨,列举了钨材料在国防军工、航空航天、能源、电子等行业领域中的应用,总结了钨材料的研究方向。通过采用高品质粉末制备与改进技术,对钨阴极进行合理的结构设计,对制备工艺进行综合优化,在新结构设计的关键钨零件方面提出了钨粉末注射成形的技术课题,展望了钨科学技术发展的美好未来。