Produzione tungsteno metallico in polvere
La produzione di polvere di tungsteno metallico è un passo cruciale in metallo tungsteno e produzione di leghe, dal momento che le proprietà della polvere influenzano significativamente le proprietà nelle operazioni successive, come la pressatura, sinterizzazione e lavorazione dei metalli. Tra 70 e l'80% di tungsteno universalmente è prodotta mediante metallurgia delle polveri e quindi passa attraverso questa fase importante. In passato, i progressi nella tecnologia delle polveri hanno notevolmente contribuito allo sviluppo di tungsteno e sue leghe, nonché elevati standard di oggi di qualità del prodotto. gradi in polvere sono su misura per le applicazioni successive, e l'industria in polvere si trova ad affrontare un mercato competitivo in cui l'adempimento rigoroso delle richieste esigenti è una parte importante del successo aziendale.
La polvere è caratterizzato dalla chimica (purezza), (granulometria, distribuzione delle dimensioni, forma, agglomerato, etc.) fisiche e tecnologiche (fluidità, densità di compattazione, ecc), che sono influenzato dal processo di produzione e . che può essere controllato da una certa misura, nel processo parametri
Oggi, la produzione di polvere di tungsteno metallico è realizzato quasi esclusivamente dalla riduzione di idrogeno ossidi di tungsteno elevata purezza. Riduzione degli ossidi di carbonio, comuni nei primi anni di produzione di metallo, è attualmente utilizzato solo per la produzione di carburo di tungsteno (carburazione diretta). La riduzione di idrogeno di alogenuri di tungsteno (Axel processo Johnson) non si è affermata su larga scala.
I materiali di partenza sono comuni triossido di tungsteno (WO3) e ossido di tungsteno blu (WO3-X), quest'ultimo essendo il materiale più ampiamente usato. L'acido tungstico (H2WO4) viene utilizzato solo per i gradi di lamiera selezionati.
In linea di principio, APT possono anche essere direttamente ridotto, senza alcun passo calcinazione prima. Lo svantaggio di riduzione diretta è la formazione di ammoniaca che deve essere strofinata, ma una certa quantità di ammoniaca e crepe diluisce l'idrogeno con azoto. Di conseguenza, di volta in volta, parte del contaminata, idrogeno circolanti deve essere sfiatato, aumentando così i costi.
Riduzione viene effettuata in forni spinta in cui la polvere passa attraverso il forno in barca o in forni rotativi (vedi sotto). Walking forni fascio o forni con i trasportatori a nastro interni sono meno spesso utilizzati. reattori a letto fluido non sono ancora in uso commerciale, tranne che per la produzione di nanophase W o WC precursori / polvere Co. Forni sono dotati di varie zone a temperatura controllata tra i 600 e 1100 ℃. Un forte eccesso di idrogeno è usato, che viene riciclato al forno dopo purificazione. Il flusso di idrogeno è generalmente in una direzione controcorrente, più raramente concomitante. L'idrogeno non solo agisce come agente riducente, ma anche porta via l'acqua formatasi.
La riduzione di ossidi di tungsteno da idrogeno tungsteno metallico è, in un certo senso, un processo unico. Offre la possibilità di produrre polvere di tungsteno di qualsiasi granulometria media desiderata tra 0,1 e 10 micron (e, nel caso di ossidi drogati, anche fino a 100μm), partendo dallo stesso precursore di ossido. particelle di tungsteno individuali si formano durante la riduzione a seguito di trasporti chimica di vapore di tungsteno (vaporizzazione / processo di deposizione), che è responsabile per le caratteristiche finali polvere.
Modificando i parametri di riduzione, le caratteristiche della polvere come granulometria media, granulometria, ecc possono essere regolate. Temperatura e umidità (cioè, il vapore acqueo pressione parziale prevalente durante riduzione) sono i due parametri principali nel guidare la granulometria media della polvere W, quest'ultimo essendo connesso ad un numero di ossido e variabili di processo correlati come indicato in Fig. 5.19 e discusso brevemente qui di seguito. La ragione per la forte influenza dell'umidità della granulometria della polvere originario della forte dipendenza di umidità sulla velocità di nucleazione della fase metallica e l'elevata mobilità di tungsteno per la presenza di un composto di tungsteno volatile ([WO2 (OH) 2 ]). Minore è l'umidità, maggiore è la velocità di nucleazione (in condizioni isoterme) e minore è la dimensione del grano.
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2.E-catalogo di tungsteno in polvere