Introducción al polvo de wolframio puro
Índice
Polvo de wolframio puro ofrece la mayor densidad, resistencia y propiedades térmicas entre los metales. Esta guía ofrece una visión detallada del polvo de tungsteno sin alear para aplicaciones industriales.
Introducción al polvo de wolframio puro
El polvo de tungsteno puro contiene >99,9% de tungsteno con impurezas mínimas. Propiedades clave:
- Densidad extremadamente alta de 19,3 g/cc
- El punto de fusión más alto de todos los metales - 3422°C
- Resistencia a altas temperaturas
- Excelente conductividad térmica
- Bajo coeficiente de dilatación térmica
- Buena resistencia a la corrosión y a la oxidación
Ventajas sobre los polvos aleados:
- Propiedades térmicas superiores
- Conductividad eléctrica mejorada
- Mayor densidad y pureza
- Mayor resistencia al sinterizado
- Evitar elementos de aleación
Con su insuperable densidad y resistencia a la temperatura, el tungsteno puro permite aplicaciones de alto rendimiento en todos los sectores.
Tipos de Polvo de wolframio puro
Varios grados de polvo de tungsteno puro:
Tipos de polvo de wolframio puro
Tipo | Pureza | Tamaño de las partículas | Morfología |
---|---|---|---|
Puro | 99,9% W | 1-150 μm | Irregular, angular |
Ultrafino | 99,9% W | <10 μm | Esférica |
Nanopolvo | >99,9% W | <100 nm | Esférica |
Alta pureza | 99,95-99,99% W | 1-45 μm | Esponjoso |
Los niveles de pureza oscilan entre 99,9% y 99,999% de contenido de tungsteno. El tamaño de las partículas, la forma y el método de producción pueden variar en función de la aplicación.
Composición del polvo de wolframio puro
Composición típica del polvo de wolframio puro:
- Tungsteno (W) - 99,9% a 99,999%
- Oxígeno (O) - 500-1000 ppm
- Carbono (C) - 100-300 ppm
- Nitrógeno (N) - 20-100 ppm
- Hidrógeno (H) - 20-100 ppm
- Potasio (K) - 20-50 ppm
- Sodio (Na) - 10-50 ppm
Los grados de mayor pureza minimizan el oxígeno y otros intersticiales para mejorar la ductilidad y la resistencia a la corrosión.
Propiedades del tungsteno puro en polvo
Propiedades del tungsteno puro en polvo
Propiedad | Valor |
---|---|
Densidad | 19,3 g/cc |
Punto de fusión | 3422°C |
Conductividad térmica | 173 W/mK |
Resistividad eléctrica | 5,6 μΩ-cm |
Resistencia a la tracción | 550-620 MPa |
Módulo elástico | 400 GPa |
Coeficiente de dilatación térmica | 4,5 x 10-6/K |
Su extrema densidad, propiedades térmicas, fuerza y resistencia a la temperatura hacen que el tungsteno puro sea adecuado para aplicaciones de alto rendimiento.
Características del polvo de wolframio puro
Características del polvo de wolframio puro
Parámetro | Detalles | Significado |
---|---|---|
Tamaño de las partículas | 1-150 μm | Los tamaños más pequeños mejoran la sinterización |
Forma de las partículas | Variada - angular, esférica | Impacta en la densidad y el flujo |
Densidad aparente | 3-4 g/cc | Indica las propiedades de compactación |
Densidad del grifo | 9-11 g/cc | Alta densidad de empaquetado |
Caudal | 20-25 s/50g | Medida de la fluidez del polvo |
Contenido de oxígeno | <1000 ppm | Afecta a la ductilidad y la resistencia |
El control de la distribución del tamaño, la forma, el área superficial, la densidad y el contenido de oxígeno es crucial para la funcionalidad del polvo de tungsteno puro.
Especificaciones del polvo de tungsteno puro
Especificaciones del polvo de wolframio puro
Parámetro | Valores | Estándar |
---|---|---|
Contenido en wolframio | >99,9% | ASTM B763 |
Tamaño de las partículas | 1-10 µm | ASTM B213 |
Densidad aparente | >3 g/cc | ASTM B212 |
Densidad del grifo | >9 g/cc | MPIF 04 |
Caudal | <25 s/50g | ASTM B213 |
Contenido de oxígeno | <1000 ppm | ASTM B939 |
El cumplimiento de las especificaciones normalizadas garantiza la coherencia entre lotes y la idoneidad para aplicaciones industriales.
Granulometría del polvo de wolframio puro
Rangos comunes de tamaño de partículas:
Granulometría del polvo de wolframio puro
Tamaño | Descripción | Usos típicos |
---|---|---|
1-10 µm | Grado ultrafino | Fabricación aditiva |
10-25 μm | Grado fino | Moldeo por inyección de polvo |
25-45 μm | Grado medio | Herramientas de corte |
45-150 μm | Grado grueso | Aleaciones pesadas de tungsteno |
Las partículas de menor tamaño mejoran la sinterización y las propiedades del material, pero reducen la fluidez. Las partículas más grandes ofrecen una mejor densidad de empaquetamiento.
Grados de Polvo de wolframio puro
Clases de polvo de wolframio puro
Grado | Pureza (%W) | Oxígeno (ppm) | Tamaño de las partículas (μm) |
---|---|---|---|
CP | 99.9 | 700-1200 | 1-150 |
RMP | 99.95 | 400-800 | 1-45 |
SP | 99.98 | 100-300 | 1-25 |
Grado EL | 99.99 | 50-150 | 1-10 |
CP - Polvo crudo, RMP - Polvo fundido en el reactor, SP - Polvo reducido en sodio, Grado EL - Alta pureza
Una mayor pureza reduce las impurezas y la contaminación para mejorar el rendimiento.
Normas mundiales para el polvo de wolframio puro
Normas clave para el polvo de wolframio puro:
- ASTM B763 - Especificación estándar para polvo de tungsteno puro
- ISO 18274 - Análisis químico de polvos puros de volframio (tungsteno)
- Norma MPIF 55 - Normas de materiales para el polvo de volframio (tungsteno)
- ASTM B939 - Guía para la caracterización del polvo de tungsteno
- GB/T 4408 - Norma china para polvos de wolframio (tungsteno)
Esto ayuda a garantizar la calidad para diferentes aplicaciones en todo el mundo. También se pueden producir polvos personalizados según los requisitos.
Aplicaciones del polvo de wolframio puro
Aplicaciones del polvo de wolframio puro
Industria | Aplicación |
---|---|
Aeroespacial | Blindaje contra las radiaciones, contrapesos |
Automoción | Amortiguación de vibraciones en vehículos |
Electrónica | Disipadores de calor, contactos, electrodos |
Militar | Penetradores de energía cinética, artillería |
Fabricación | Herramientas de corte, troqueles, utillaje |
Petróleo y gas | Aditivo de alta densidad para lodos de perforación |
La extrema densidad y resistencia a la temperatura del tungsteno puro lo hacen ideal para piezas y componentes de alto rendimiento en todos los sectores.
Proveedores de tungsteno puro en polvo
Principales proveedores de tungsteno puro en polvo
Empresa | Ubicación |
---|---|
HC Starck | Alemania, EE.UU. |
Tungsteno Buffalo | EE.UU. |
Tungsteno del Medio Oeste | EE.UU. |
Plansee | Austria |
Carburo cementado Zhuzhou | China |
Estos fabricantes establecidos ofrecen varios tipos de polvo de tungsteno puro y pueden personalizar los grados en función de la pureza, el tamaño de las partículas y los requisitos de propiedades.
Análisis de costes del polvo de wolframio puro
Precios del tungsteno puro en polvo
Grado | Precio por kg |
---|---|
CP (99,9% W) | $100-150 |
RMP (99,95% W) | $150-200 |
SP (99,98% W) | $200-300 |
Grado EL (99,99% W) | $300-500 |
Los precios dependen de la pureza, las características de las partículas, el proveedor y el volumen del pedido. Los precios son más altos para las partículas más finas y de mayor pureza.
Ventajas e inconvenientes del polvo de wolframio puro
Ventajas del polvo de tungsteno puro
- Conductividad térmica y resistencia a la temperatura superiores
- Mayor resistencia y ductilidad que los grados aleados
- La mayor densidad de todos los polvos metálicos
- Estable e inerte desde el punto de vista medioambiental
- Mejor acabado y rugosidad superficial
- Puede reciclarse a partir de chatarra y residuos
Limitaciones del polvo de wolframio puro
- Muy caro en comparación con otros polvos
- Difícil de procesar debido a su alto punto de fusión
- Menor tenacidad a la fractura que el wolframio aleado
- Oferta y disponibilidad mundiales limitadas
- Requiere precauciones de manipulación debido a los riesgos de explosión del polvo
- Piezas acabadas difíciles de mecanizar
Para aplicaciones críticas en las que el rendimiento supera al coste, el tungsteno sin alear es el material de elección. Es necesario tomar las precauciones adecuadas durante su manipulación y procesamiento.
Comparación del polvo de wolframio puro con otros metales
Comparación con otros polvos metálicos
Parámetro | Tungsteno | Molibdeno | Tántalo |
---|---|---|---|
Densidad (g/cc) | 19.3 | 10.3 | 16.6 |
Punto de fusión (°C) | 3422 | 2617 | 2996 |
Conductividad térmica (W/mK) | 173 | 138 | 57 |
Resistividad eléctrica (μΩ-cm) | 5.6 | 5.7 | 13 |
Precio por kg | $100-$500 | $30-$100 | $250-$500 |
El wolframio supera a otros metales refractarios en características térmicas y mecánicas clave, pero con un coste más elevado.
Preguntas frecuentes
P: ¿Cómo se produce el polvo de wolframio puro?
R: El tungsteno puro se produce principalmente mediante la reducción del óxido de tungsteno utilizando hidrógeno. Otras etapas de trituración, molienda, recocido y mezcla permiten obtener el polvo con las características deseadas.
P: ¿Para qué se utiliza el polvo de wolframio puro?
R: Las principales aplicaciones son el blindaje contra radiaciones, los contrapesos, las herramientas, las herramientas de corte, los medios de molienda, las aleaciones pesadas de tungsteno, los contactos eléctricos y los elementos calefactores.
P: ¿Qué precauciones hay que tomar al trabajar con polvo de wolframio?
R: El polvo de tungsteno plantea riesgos de explosión e inhalación que requieren equipos de protección, ventilación y cajas de guantes de gas inerte para su almacenamiento y manipulación. Es esencial adoptar medidas adecuadas de seguridad contra incendios.
P: ¿Cuáles son los diferentes tamaños de partícula disponibles para el polvo de tungsteno puro?
R: El tamaño de las partículas oscila entre 1-10 micras para las ultrafinas, 10-25 micras para las finas, 25-45 micras para las medias y 45-150 micras para las gruesas, en función de los requisitos de la aplicación.
P: ¿Es el polvo de tungsteno puro más caro que el carburo de tungsteno?
R: Sí, el polvo de tungsteno puro cuesta entre 2 y 4 veces más que los polvos de carburo de tungsteno. Sin embargo, propiedades como una mayor densidad y conductividad eléctrica/térmica justifican el coste añadido.
P: ¿Qué niveles de pureza se comercializan?
R: Los niveles de pureza habituales son 99,9% (grado CP), 99,95% (grado RMP), 99,98% (grado SP) y 99,99% (grado EL) de contenido de tungsteno. Una mayor pureza aumenta aún más el coste.
P: ¿Se puede imprimir en 3D polvo de tungsteno puro?
R: Sí, los polvos de tungsteno de alta pureza en el rango de 10-45 micras se pueden utilizar para la fusión de lecho de polvo láser y la fabricación aditiva por chorro de aglutinante con la optimización adecuada de los parámetros.
P: ¿Qué pasos de posprocesamiento se utilizan para las piezas de tungsteno puro?
R: Los componentes de tungsteno sinterizado se acaban mediante esmerilado, lapeado, pulido y otros métodos para cumplir los estrictos requisitos de tolerancia dimensional y superficial.
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