Вольфрамовый порошок W в Минске

Вольфрамовый порошок W: технические характеристики и применение

Вольфрамовый порошок W — металлический порошок с содержанием основного компонента не менее 99,5 %, получаемый восстановлением паравольфрамата аммония (ПВА) или триоксида вольфрама в атмосфере водорода. Материал характеризуется высокой плотностью (19,25 г/см), температурой плавления 3422 C и мелкодисперсной структурой частиц с контролируемым гранулометрическим составом в диапазоне 0,5–40 мкм. В отличие от карбида вольфрама, порошок W поставляется в чистом металлическом виде и используется как исходное сырьё для последующей переработки методами порошковой металлургии.

Технологические свойства порошка W

Частицы вольфрамового порошка имеют полигональную или сферическую морфологию в зависимости от режима восстановления. Насыпная плотность варьируется от 2,5 до 6,0 г/см, что определяет поведение материала при прессовании и спекании. Удельная поверхность по БЭТ составляет 0,1–3,0 м/г, а содержание кислорода не превышает 0,1–0,3 % масс. Ключевой параметр — размер частиц, который напрямую влияет на усадку при спекании и конечную плотность изделий.

Для получения плотных заготовок применяют двухстадийное спекание: предварительное при 1100–1300 C и окончательное при 2800–3000 C в водородной среде или вакууме. Мелкодисперсные фракции (0,5–5 мкм) обеспечивают более высокую активность к спеканию, тогда как крупные фракции (10–40 мкм) используют для наплавки и плазменного напыления.

Основные марки и гранулометрические классы

Вольфрамовый порошок W классифицируется по ГОСТ 19427 и ТУ 48-19-316 по содержанию примесей и дисперсности. Стандартные марки включают ПВ-1, ПВ-2, ПВ-3 с различными допусками на примеси железа, молибдена, кремния и щелочных металлов. Для электронной промышленности выпускаются марки с особо низким содержанием калия и натрия (менее 0,005 %).

• ПВ-1 — чистота 99,95 %, размер частиц 0,5–5 мкм, для спечённых электродов и нагревателей
• ПВ-2 — чистота 99,9 %, размер частиц 5–15 мкм, для тяжёлых сплавов и контактов
• ПВ-3 — чистота 99,5 %, размер частиц 10–40 мкм, для напыления и лигатур
• НА-1 — нанодисперсный, 50–200 нм, для функциональной керамики

Применение в промышленности

Вольфрамовый порошок W востребован в производстве тугоплавких изделий и композиционных материалов. Основные направления использования:

• Изготовление спечённых вольфрамовых заготовок для электродов дуговой сварки и электроэрозионной обработки
• Производство тяжёлых вольфрамовых сплавов ВНЖ (W–Ni–Fe, W–Ni–Cu) для радиационной защиты и гироскопов
• Легирование сталей и суперсплавов в качестве лигатурного компонента при вакуумной индукционной плавке
• Плазменное напыление износостойких покрытий на детали газотурбинных двигателей и бурового оборудования
• Изготовление нагревателей и экранов высокотемпературных вакуумных печей с рабочей температурой до 2400 C
• Производство контактов и дугогасительных камер для высоковольтных вакуумных выключателей

Физико-механические характеристики спечённого материала

Особенности выбора фракции под технологический процесс

При выборе вольфрамового порошка W необходимо учитывать метод последующей переработки. Для изостатического прессования крупногабаритных заготовок предпочтительны фракции с широким распределением частиц, обеспечивающие высокую плотность упаковки. Для инжекционного формования (MIM) требуются порошки со сферической морфологией и размером менее 10 мкм. В процессах селективного лазерного спекания (SLM) применяют фракции 15–45 мкм с высокой текучестью не менее 4,0 г/с по Холлу.

Хранение порошка W осуществляется в герметичной таре с инертной атмосферой или вакуумированием, поскольку активная поверхность частиц склонна к адсорбции влаги и кислорода. Перед использованием рекомендуется вакуумная дегазация при 200–400 C для удаления адсорбированных газов.

Вопросы и ответы