Вольфрамовый порошок ПВУА: характеристики, фракции и применение
Вольфрамовый порошок ПВУА — продукт восстановления вольфрамового ангидрида (WO) водородом, выпускаемый по ГОСТ 21273-75. Аббревиатура расшифровывается как «порошок вольфрамовый, полученный восстановлением ангидрида». Материал отличается высокой чистотой по примесям и стабильным гранулометрическим составом, что критично для процессов порошковой металлургии и вакуумного спекания.
Технические характеристики
Основной параметр ПВУА — массовая доля вольфрама не менее 99,9 %. Содержание кислорода регламентируется в пределах 0,05–0,30 % в зависимости от фракции. Насыпная плотность варьируется от 2,5 до 6,5 г/см, что определяется дисперсностью и морфологией частиц. Частицы имеют полиэдрическую или осколочную форму, полученную в результате восстановления при температуре 700–900 C.
| Марка | Фракция, мкм | Насыпная плотность, г/см | Кислород, % | Применение |
|---|---|---|---|---|
| ПВУА-1 | 1,0–3,0 | 2,5–3,5 | 0,20–0,30 | Твердосплавные смеси |
| ПВУА-2 | 3,0–6,0 | 3,5–4,5 | 0,12–0,20 | Штабики, электроды |
| ПВУА-3 | 6,0–10,0 | 4,5–5,5 | 0,08–0,15 | Пористые структуры |
| ПВУА-4 | 10,0–20,0 | 5,5–6,5 | 0,05–0,10 | Напыление, мишени |
Области применения
- Производство твёрдых сплавов WC–Co: ПВУА служит основой для карбидизации и последующего жидкофазного спекания при 1380–1450 C.
- Изготовление вольфрамовых штабиков методом холодного прессования с последующим спеканием в водородной печи при 2200–2400 C.
- Плазменное напыление износостойких покрытий на детали запорной арматуры нефтегазового оборудования.
- Производство мишеней для магнетронного распыления в микроэлектронике.
- Легирование жаропрочных никелевых сплавов для лопаток газотурбинных установок.
- Изготовление контактов вакуумных выключателей и электродов дуговых печей.
Технологические особенности
ПВУА требует восстановительной атмосферы при спекании. Водород марки А (чистота 99,99 %) подаётся с точкой росы не выше –40 C. Окисление порошка на воздухе начинается при 400 C, поэтому хранение осуществляется в герметичной таре под аргоном. Гранулометрический состав контролируется методами лазерной дифракции (ISO 13320) и ситового анализа. Для получения равномерной структуры спечённого материала рекомендуется виброрассев и магнитная сепарация перед прессованием.
Вопросы и ответы
Чем ПВУА отличается от вольфрамового порошка марки ПВН?
ПВУА получают восстановлением вольфрамового ангидрида, ПВН — восстановлением паравольфрамата аммония. ПВУА имеет более крупные частицы и повышенную насыпную плотность, что улучшает текучесть при прессовании.
Какая фракция ПВУА подходит для карбидизации?
Для синтеза WC оптимальна фракция 1,0–3,0 мкм (ПВУА-1): высокая удельная поверхность обеспечивает полноту реакции с углеродом при 1400–1600 C.
Как хранить вольфрамовый порошок ПВУА?
В герметичной таре из нержавеющей стали или полиэтилене под слоем аргона при влажности не выше 60 %. Срок хранения без изменения свойств — 12 месяцев.
Какое оборудование применяется для спекания изделий из ПВУА?
Водородные печи сопротивления с молибденовыми нагревателями, индукционные установки, а также установки искрового плазменного спекания (SPS) для наноструктурных компактов.
