Einführung in reines Wolfram-Pulver

Inhaltsübersicht

Reines Wolframpulver bietet die höchste Dichte, Festigkeit und thermischen Eigenschaften unter den Metallen. Dieser Leitfaden bietet einen detaillierten Überblick über unlegiertes Wolframpulver für industrielle Anwendungen.

Einführung in reines Wolfram-Pulver

Reines Wolframpulver enthält >99,9%-Wolfram mit minimalen Verunreinigungen. Wichtige Eigenschaften:

  • Extrem hohe Dichte von 19,3 g/cc
  • Höchster Schmelzpunkt aller Metalle - 3422°C
  • Hohe Temperaturbeständigkeit
  • Ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit
  • Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
  • Gute Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit

Vorteile gegenüber legierten Pulvern:

  • Hervorragende thermische Eigenschaften
  • Verbesserte elektrische Leitfähigkeit
  • Höhere Dichte und Reinheit
  • Bessere Sinterfestigkeit
  • Vermeidung von Legierungselementen

Mit seiner unübertroffenen Dichte und Temperaturbeständigkeit ermöglicht reines Wolfram Hochleistungsanwendungen in verschiedenen Branchen.

reines Wolframpulver

Arten von Reines Wolfram-Pulver

Verschiedene Qualitäten von reinem Wolframpulver:

Arten von reinem Wolfram-Pulver

TypReinheitPartikelgrößeMorphologie
Reines99.9% W1-150 μmUnregelmäßig, eckig
Ultrafeine99.9% W<10 μmSphärisch
Nanopulver>99,9% W<100 nmSphärisch
Hohe Reinheit99.95-99.99% W1-45 μmSchwammartig

Die Reinheitsgrade reichen von 99,9% bis 99,999% Wolframgehalt. Partikelgröße, Form und Herstellungsverfahren können je nach Anwendung variiert werden.

Zusammensetzung des reinen Wolframpulvers

Typische Zusammensetzung von reinem Wolframpulver:

  • Wolfram (W) - 99,9% bis 99,999%
  • Sauerstoff (O) - 500-1000 ppm
  • Kohlenstoff (C) - 100-300 ppm
  • Stickstoff (N) - 20-100 ppm
  • Wasserstoff (H) - 20-100 ppm
  • Kalium (K) - 20-50 ppm
  • Natrium (Na) - 10-50 ppm

Höhere Reinheitsgrade minimieren Sauerstoff und andere Zwischengitterstoffe für bessere Duktilität und Korrosionsbeständigkeit.

Eigenschaften von reinem Wolfram-Pulver

Eigenschaften von reinem Wolfram-Pulver

EigentumWert
Dichte19,3 g/cc
Schmelzpunkt3422°C
Wärmeleitfähigkeit173 W/mK
Elektrischer Widerstand5,6 μΩ-cm
Zugfestigkeit550-620 MPa
Elastizitätsmodul400 GPa
Wärmeausdehnungskoeffizient4,5 x 10-6/K

Die extreme Dichte, die thermischen Eigenschaften, die Festigkeit und die Temperaturbeständigkeit machen reines Wolfram für Hochleistungsanwendungen geeignet.

Merkmale des reinen Wolframpulvers

Merkmale des reinen Wolframpulvers

ParameterEinzelheitenBedeutung
Partikelgröße1-150 μmKleinere Größen verbessern die Sinterung
PartikelformVielfältig - eckig, kugelförmigAuswirkungen auf Dichte und Durchfluss
Scheinbare Dichte3-4 g/ccmZeigt Verdichtungseigenschaften an
Dichte des Gewindebohrers9-11 g/ccHohe Packungsdichte
Durchflussmenge20-25 s/50gMessung der Fließfähigkeit des Pulvers
Sauerstoffgehalt<1000 ppmBeeinflusst Verformbarkeit und Festigkeit

Die Kontrolle von Größenverteilung, Form, Oberfläche, Dichte und Sauerstoffgehalt ist für die Funktionalität von reinem Wolframpulver entscheidend.

Spezifikationen von reinem Wolfram-Pulver

Spezifikationen für reines Wolfram-Pulver

ParameterWerteStandard
Wolfram-Gehalt>99,9%ASTM B763
Partikelgröße1-10 μmASTM B213
Scheinbare Dichte>3 g/ccASTM B212
Dichte des Gewindebohrers>9 g/ccMPIF 04
Durchflussmenge<25 s/50gASTM B213
Sauerstoffgehalt<1000 ppmASTM B939

Die Einhaltung standardisierter Spezifikationen gewährleistet die Konsistenz von Charge zu Charge und die Eignung für industrielle Anwendungen.

Partikelgrößen von reinem Wolfram-Pulver

Übliche Partikelgrößenbereiche:

Reines Wolfram-Pulver Partikelgrößen

GrößeBeschreibungTypische Verwendungen
1-10 μmUltrafeine QualitätAdditive Fertigung
10-25 μmFeine QualitätPulverspritzgießen
25-45 μmMittlerer GradSchneidewerkzeuge
45-150 μmGrobe SorteSchwere Wolframlegierungen

Kleinere Partikelgrößen verbessern die Sinter- und Materialeigenschaften, verringern aber die Fließfähigkeit. Größere Partikel bieten eine bessere Packungsdichte.

Noten von Reines Wolfram-Pulver

Qualitäten von reinem Wolframpulver

KlasseReinheit (%W)Sauerstoff (ppm)Partikelgröße (μm)
CP99.9700-12001-150
RMP99.95400-8001-45
SP99.98100-3001-25
EL-Grad99.9950-1501-10

CP - Rohpulver, RMP - Reaktorschmelzepulver, SP - Natriumreduziertes Pulver, EL-Grade - Hohe Reinheit

Ein höherer Reinheitsgrad reduziert Verunreinigungen und Verschmutzungen und verbessert die Leistung.

Globale Normen für reines Wolframpulver

Wichtige Normen für reines Wolframpulver:

  • ASTM B763 - Standardspezifikation für reines Wolframpulver
  • ISO 18274 - Chemische Analyse von reinem Wolfram-Pulver
  • MPIF-Norm 55 - Werkstoffnormen für Wolframpulver
  • ASTM B939 - Leitfaden zur Charakterisierung von Wolframpulver
  • GB/T 4408 - Chinesischer Standard für Wolfram-Pulver

Diese helfen, die Qualität für verschiedene Anwendungen weltweit zu gewährleisten. Auch kundenspezifische Pulver können je nach Bedarf hergestellt werden.

Anwendungen von reinem Wolframpulver

Anwendungen von reinem Wolframpulver

IndustrieAnmeldung
Luft- und RaumfahrtStrahlungsabschirmung, Gegengewichte
AutomobilindustrieSchwingungsdämpfung in Fahrzeugen
ElektronikWärmesenken, Kontakte, Elektroden
MilitärPenetratoren mit kinetischer Energie, Kampfmittel
HerstellungSchneidwerkzeuge, Matrizen, Werkzeuge
Öl und GasBohrschlammadditiv mit hoher Dichte

Aufgrund seiner extremen Dichte und Temperaturbeständigkeit eignet sich reines Wolfram ideal für Hochleistungsteile und -komponenten in allen Branchen.

Lieferanten von reinem Wolframpulver

Führende Lieferanten von reinem Wolframpulver

UnternehmenStandort
HC StarckDeutschland, USA
Büffel-WolframUSA
Midwest-WolframUSA
PlanseeÖsterreich
Zhuzhou Zementiertes HartmetallChina

Diese etablierten Hersteller bieten verschiedene Arten von reinem Wolframpulver an und können die Qualitäten je nach Reinheit, Partikelgröße und Eigenschaftsanforderungen anpassen.

Kostenanalyse von reinem Wolframpulver

Preise für reines Wolfram-Pulver

KlassePreis pro kg
CP (99.9% W)$100-150
RMP (99.95% W)$150-200
SP (99.98% W)$200-300
EL-Güteklasse (99.99% W)$300-500

Die Preisgestaltung hängt von der Reinheit, den Partikeleigenschaften, dem Lieferanten und dem Auftragsvolumen ab. Die Preise sind höher für feinere Partikelgrößen und höhere Reinheit.

Vor- und Nachteile von reinem Wolframpulver

Vorteile von reinem Wolfram-Pulver

  • Hervorragende Wärmeleitfähigkeit und Temperaturbeständigkeit
  • Verbesserte Festigkeit und Duktilität gegenüber legierten Sorten
  • Höchste Dichte unter allen Metallpulvern
  • Umweltverträglich und inert
  • Bessere Endbearbeitung und Oberflächenrauhigkeit
  • Kann aus Schrott und Abfällen recycelt werden

Beschränkungen von reinem Wolfram-Pulver

  • Sehr teuer im Vergleich zu anderen Pulvern
  • Schwierige Verarbeitung aufgrund des hohen Schmelzpunkts
  • Geringere Bruchzähigkeit als bei legiertem Wolfram
  • Begrenztes weltweites Angebot und Verfügbarkeit
  • Erfordert Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung wegen der Gefahr einer Staubexplosion
  • Schwierig zu bearbeitende Fertigteile

Für kritische Anwendungen, bei denen die Leistung die Kosten überwiegt, ist unlegiertes Wolfram das Material der Wahl. Bei der Handhabung und Verarbeitung sind angemessene Vorsichtsmaßnahmen erforderlich.

Vergleich von reinem Wolframpulver mit anderen Metallen

Vergleich mit alternativen Metallpulvern

ParameterWolframMolybdänTantal
Dichte (g/cc)19.310.316.6
Schmelzpunkt (°C)342226172996
Wärmeleitfähigkeit (W/mK)17313857
Elektrischer Widerstand (μΩ-cm)5.65.713
Preis pro kg$100-$500$30-$100$250-$500

Wolfram übertrifft andere Refraktärmetalle bei wichtigen thermischen und mechanischen Eigenschaften, ist aber teurer.

reines Wolframpulver

FAQs

F: Wie wird reines Wolframpulver hergestellt?

A: Reines Wolfram wird hauptsächlich durch Reduktion von Wolframoxid mit Wasserstoff hergestellt. Durch weitere Schritte wie Zerkleinern, Mahlen, Glühen und Mischen werden die gewünschten Pulvereigenschaften erzielt.

F: Wozu wird reines Wolframpulver verwendet?

A: Zu den wichtigsten Anwendungen gehören Strahlenschutz, Gegengewichte, Werkzeuge, Schneidwerkzeuge, Schleifmittel, schwere Wolframlegierungen, elektrische Kontakte und Heizelemente.

F: Welche Vorsichtsmaßnahmen sind bei der Arbeit mit Wolframpulver erforderlich?

A: Wolframpulver birgt Explosions- und Inhalationsrisiken, die Schutzkleidung, Belüftung und Inertgas-Handschuhkästen für die Lagerung und Handhabung erfordern. Geeignete Brandschutzmaßnahmen sind unerlässlich.

F: Welche verschiedenen Partikelgrößen sind für reines Wolframpulver erhältlich?

A: Die Partikelgrößen reichen von 1-10 Mikrometer für ultrafeine, 10-25 Mikrometer für feine, 25-45 Mikrometer für mittlere und 45-150 Mikrometer für grobe Fraktionen, je nach Anwendungsanforderungen.

F: Ist reines Wolframpulver teurer als Wolframkarbid?

A: Ja, reines Wolframpulver kostet 2-4 mal mehr als Wolframkarbidpulver. Allerdings rechtfertigen Eigenschaften wie höhere Dichte und elektrische/thermische Leitfähigkeit die Mehrkosten.

F: Welche Reinheitsgrade sind im Handel erhältlich?

A: Gängige Reinheitsgrade sind 99,9% (CP-Güte), 99,95% (RMP-Güte), 99,98% (SP-Güte) und 99,99% (EL-Güte) Wolframgehalt. Eine höhere Reinheit erhöht die Kosten weiter.

F: Kann reines Wolframpulver in 3D gedruckt werden?

A: Ja, hochreine Wolframpulver im Bereich von 10 bis 45 Mikron können bei entsprechender Parameteroptimierung für das Laser-Pulverbettschmelzen und die additive Fertigung mittels Binder-Jetting verwendet werden.

F: Welche Nachbearbeitungsschritte werden bei Teilen aus reinem Wolfram durchgeführt?

A: Gesinterte Wolframkomponenten werden durch Schleifen, Läppen, Polieren und andere Methoden fertiggestellt, um enge Maß- und Oberflächentoleranzanforderungen zu erfüllen.

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