Tecnologia de preparação de pó de tungstênio esférico ultrafino

Metal de tungstênio com alto ponto de fusão e alta dureza é um material estratégico importante e é amplamente utilizado em ferramentas de corte de carboneto de tungstênio, filamentos elétricos, aço ferramenta 

aditivos, foguetes, espaçonaves, reatores nucleares e outros campos. Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, novos requisitos especiais são constantemente apresentados para a matéria-prima 

material tungstênio em pó. Por exemplo, carboneto cimentado de alta qualidade requer pó de tungstênio ultrafino; Materiais eletrônicos e materiais filtrantes requerem tungstênio esférico

pó.

Uma vez que o carboneto cimentado de grão fino pode melhorar significativamente a dureza e a resistência da liga, o tamanho das partículas do pó de tungstênio usado na produção de cimento

O carboneto tem sido cada vez menor nos últimos 20 anos. Ao mesmo tempo, uma vez que a morfologia do pó de tungstênio também terá um grande impacto nas propriedades de 

Materiais de tungstênio, pó de tungstênio esférico denso e regular não só tem boa fluidez, mas também tem alta densidade de embalagem e pequeno encolhimento de sinterização, e pode obter 

Materiais de tungstênio com microestrutura ideal. Como resultado, as pessoas' s interesse de pesquisa no controle da morfologia do pó de tungstênio é crescente, e a preparação de esféricos 

Pó de tungstênio tornou-se uma direção importante na pesquisa de pó de tungstênio.

Método de redução de hidrogênio de haleto de tungstênio

Geralmente, o processo de redução de óxido de tungstênio com hidrogênio para produzir pó de tungstênio esférico requer uma grande quantidade de hidrogênio, e o custo de produção é 

alto. Portanto, grande atenção tem sido dada no país e no exterior para a preparação de pó de tungstênio esférico pelo método de redução de hidrogênio de haleto de tungstênio. 

Há muitos estudos. Haletos de tungstênio geralmente usam WCl6, mas também usam WF6. Zhao Qinsheng e outros diretamente clorados tungstênio e resíduos de tungstênio como bruto 

materiais para formar hexacloreto de tungstênio, e produziu pó de tungstênio esférico ultrafino com uma pureza de >99,9% e um tamanho de partícula de 0,02 a 0,1 μm através de hidrogênio 

redução.

As principais características do pó de tungstênio produzido pelo método de halogenação são alta pureza, partículas finas, tamanho de partícula uniforme, partículas esféricas e alta temperatura 

estabilidade. No entanto, devido ao uso de redução de hidrogênio de haleto de tungstênio para preparar pó de tungstênio, a reação envolve gás haleto de hidrogênio altamente corrosivo e pobre 

condições de trabalho, que não só polui o meio ambiente, mas também corrói os equipamentos de produção, por isso este método é raramente usado atualmente.

Método de redução de hidrogênio de tungstato

A estrutura molecular do tungstato autorredutor (TARV) contém grupos aminas como N2H5+, NH2CH2CH2NH3+, CH3NH3+, etc. Durante a decomposição térmica, um grande 

quantidade de gás redutor é gerada e uma grande quantidade de calor é liberada. Como resultado, os tungstato de amina têm ambas as formas autorredutoras. E auto-pulverização, redução 

Produtos de decomposição com granulometria fina e distribuição granulométrica estreita podem ser obtidos. usaram hidrogênio para reduzir o óxido de tungstênio azul obtido 

da decomposição térmica do tungstato autoredutor (ART) para produzir pó esférico de tungstênio com um tamanho de partícula de aglomeração de <0,5 μm e uma única partícula 

tamanho de aproximadamente 20 nm.

Este método tem um efeito significativo no refinamento do tamanho da partícula do pó de tungstênio e pode obter pó de tungstênio esférico. No entanto, há problemas como 

custo de produção, mais processos, menor rendimento metálico e necessidade de processar resíduos líquidos, o que limita o método. aplicação do método na indústria.

Método de oxidação e redução secundária de tungstênio em pó

As domésticas Peng Zhihui e Li Hanguang usam tecnologia de oxidação secundária e reredução de pó de tungstênio. Controlando rigorosamente a temperatura de re-oxidação, 

tempo de oxidação e outros parâmetros do pó de tungstênio poligonal, as partes angulares mais ativas e as partes ásperas (partes salientes) das partículas de pó de tungstênio poligonal 

são ) é primeiro parcialmente oxidado e depois reduzido com hidrogênio, tornando assim a superfície das partículas de pó de tungstênio mais lisa e tornando-se esférica ou 

partículas quase-esféricas. Em seguida, através do método de classificação a seco de sedimentação em suspensão fluidizante-dinâmica, é classificado em tungstênio esférico ou quase-esférico 

pó que atende às características do material catódico de tungstênio de bário.

Este processo pode produzir pó de tungstênio esférico ou quase-esférico com baixo custo. Sua desvantagem é a esferoidização insuficiente e a baixa taxa de esferoidização.

método plasmático

Porque o plasma tem as características de alta temperatura, alta entalpia, alta atividade de reação química, atmosfera de reação controlável e temperatura de reação, é 

Muito adequado para a preparação de pós esféricos com alta pureza, tamanho de partícula pequeno e distribuição granulométrica uniforme. Nos últimos anos, houve muitos novos relatórios sobre 

pesquisa nessa área. Por exemplo, MORIYSOHI da Universidade de Hosei, no Japão, conduziu uma pesquisa sobre a produção de pó de tungstênio esférico ultrafino usando mistura 

plasma composto de plasma de alta frequência e plasma DC, e produziu pó esférico de tungstênio com tamanho médio de partícula de 10nm. Doméstico Gu Zhongtao e 

Outros realizaram pesquisas sobre pó de tungstênio esferoidizante a plasma. Controlando as condições do processo, a taxa de esferoidização pode chegar a quase 100%.

As vantagens do pó de tungstênio esferoidizante a plasma incluem energia altamente concentrada, grande gradiente de temperatura, controle preciso da entrada de energia controlando 

parâmetros de processo e uma taxa de utilização de energia térmica de até 75%. Após a esferoidização do plasma, a fluidez do pó de tungstênio é melhorada, e a densidade aparente e 

A densidade da torneira do pó de tungstênio é aumentada.

O Instituto de Engenharia de Processos da Academia Chinesa de Ciências tem um dispositivo de plasma térmico de alta frequência com uma potência de 30kW. Ele usou este dispositivo para 

realizar pesquisas sobre a esferoidização de uma série de pós, e obter sílica esférica, alumina esférica, pó de níquel esférico, etc. Pó esférico. Além disso 

Este dispositivo é usado para esferoidizar pó de tungstênio. No plasma, partículas irregulares de tungstênio em pó são fundidas e esferoidizadas na superfície para obter densas, 

pó de tungstênio esférico de superfície lisa.

Outros métodos

O pó de tungstênio esférico também pode ser obtido pelo método de lavagem alcalina de oxidação preferencial parcial, método redox cíclico de paratungstato de amônio, método de secagem por pulverização,

Método de cristalização hidrotérmica de oxidação de H2O2, método de sinterização de granulação, método ultrassônico de agitação e secagem-redução de tungstato de amônio, etc., mas na realidade 

produção, existem várias desvantagens, tais como baixa taxa de esferoidização, baixo rendimento real, e resíduos líquidos precisam ser descartados, e sua aplicação na indústria real 

a produção é limitada.

Li Jun usa o método de cavidade de membrana única de micro-ondas para preparar pó de tungstênio esferoidizado. O processo técnico e os equipamentos são simples. O pó de tungstênio 

é aquecido uniformemente e não produz poluição secundária. No entanto, a fonte de calor do método de cavidade de filme único de micro-ondas é insuficiente, resultando em instabilidade 

desempenho e baixa consistência do pó de tungstênio produzido. Portanto, há uma necessidade urgente de encontrar uma fonte de calor com alto calor e alta entalpia para atender a 

necessidades de condições de esferoidização do pó de tungstênio.

Resumir

Com o rápido desenvolvimento da tecnologia de impressão 3D, materiais porosos, pulverização de pó de alta densidade e moldagem por injeção, a demanda por esféricos de alta qualidade 

Pó de tungstênio está aumentando. Pó de tungstênio esférico de alta qualidade não só tem boa fluidez, boa esfericidade, alta densidade aparente e densidade de torneira, mas também tem baixo oxigênio 

conteúdo. Nos últimos anos, a China' A tecnologia de metalurgia do pó continuou a melhorar, mas ainda há uma grande lacuna em comparação com a tecnologia avançada estrangeira. O 

A tecnologia de produção e preparação e o processo de pó de tungstênio esférico de alta qualidade no exterior são relativamente completos, e a produção industrial foi alcançada. 

No entanto, a tecnologia nacional e o processo de preparação de pó de tungstênio esférico tem muitas desvantagens e ainda está em pesquisa e desenvolvimento em pequenos lotes 

palco.

(1) O problema do consumo de energia é grave. A maioria das tecnologias de preparação de pó de tungstênio esférico existentes requer pó de tungstênio preparado por convencional 

métodos de redução como matérias-primas, e então processados para obter pó de tungstênio esférico. Isso torna o custo do pó de tungstênio esférico maior e a produção 

eficiência Baixa.

(2) Problemas de qualidade do produto. A tecnologia de esferoidização do pó de tungstênio existente geralmente tem baixa taxa de esferoidização e difícil controle do tamanho das partículas. Por exemplo 

As partículas de tungstênio em pó tornam-se significativamente mais grossas após o tratamento com plasma a alta temperatura. Além disso, para a preparação de tungstênio esférico de alta pureza 

pó, como esferoidizar o pó de tungstênio em altas temperaturas, evitando a oxidação é particularmente importante.

(3) A situação em matéria de protecção do ambiente é grave. A preparação de pó de tungstênio esférico tem problemas como contaminar a terra e a qualidade da água e danificar 

o ambiente ecológico. Embora a tecnologia para preparar pó de tungstênio esférico pelo método de plasma ainda não esteja muito madura, o pó de tungstênio esférico 

Preparado por este método tem boa qualidade, alta pureza e distribuição granulométrica uniforme. Portanto, o método do plasma será um dos processos indispensáveis para 

pó esférico de tungstênio. , têm uma visão ampla de aplicação.