Tungsten Metal Tozu

Genel Bakış tungsten metal tozu

Tungsten metal tozu, çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanılmak üzere öncelikle elementel tungstenden oluşan ince partiküllü malzemeyi ifade eder. Temel özellikleri arasında son derece yüksek yoğunluk, güç, sertlik ve yüksek sıcaklık dayanıklılığı yer alır.

Tungsten tozunun yaygın uygulamaları şunları içerir:

• Tungsten karbür kompozitler
• Tungsten ağır alaşımları
• Termal sprey kaplamalar
• Katmanlı üretim
• Elektrik kontakları
• Radyasyon kalkanı

Tungsten, istikrarsız tedarik dinamikleri ile birlikte benzersiz performansı nedeniyle kritik bir hammadde olarak kabul edilir. Tungsten tozunun özellikleri, işlenmesi, fiyatlandırılması ve kullanım alanları hakkında daha fazla bilgi edinmek için okumaya devam edin.

Tungsten metal tozu malzeme türleri

Tungsten metal tozu birkaç ana bileşimde gelir:

Tip	Tipik Notlar	Kompozisyon
Saf Tungsten	99.9%, 99.99% saflık	Safsızlık limitleri ile elementel tungsten
Oksit Dağılımlı Tungsten	Y2O3 ilaveleri	0,5-1% itriyum oksit nanopartiküllü tungsten
Katkılı Tungsten	Lantan veya diğer katkı maddeleri	Tane büyümesi önleyicileri eklenmiş tungsten < 1% seviyesi

Tablo 1: Uygulama ihtiyaçlarına bağlı olarak tungsten metal tozları için yaygın malzeme kategorileri

Özel katkılayıcılar veya oksit katkı maddeleri, son kullanıcı bileşenlerine ve yüksek sıcaklıklarda stabilite gerektiren parçalara birleştirme sırasında toz özelliklerinin uyarlanmasına yardımcı olur.

Anahtar Özellikler

Mülkiyet	Tipik Değer	Önem
Yoğunluk	19,3 g/cc	Mükemmel kütle ve radyasyon engelleme sağlar
Erime Noktası	3410°C	Çoğu metalin bozulduğu aşırı sıcaklıklarda gücünü korur
Nihai Çekme Dayanımı	550-620 MPa	Orta derecede çekme sünekliğine sahip nispeten kırılgan malzeme
Sertlik	HV 300-350	Takım çeliğinden daha sert
Young Modülü	350-410 GPa	Sert, sapmaya karşı dayanıklı
Termal İletkenlik	165 W/mK	Yüksek sıcaklıklarda çalışan termal yönetim parçalarında kullanışlıdır

Tablo 2: Tungsten metal tozu ve konsolide alaşımların sergilediği mekanik ve fiziksel özelliklere genel bakış

Yoğunluk ile birleşen rakipsiz sıcaklık direnci, zorlu enerji, havacılık, savunma ve elektronik uygulamalarında benimsenmesini sağlar.

Parçacık Özellikleri tungsten metal tozu

Tipik tungsten tozu morfolojisi:

Parametre	Detaylar
Saflık	99,9% ile 99,999% arası kullanılabilir
Parçacık şekli	Düzensiz, köşeli
Boyut dağılımı	1 ila 100 mikron tipik
Oksijen içeriği	<100 ppm
Yüzey oksit seviyesi	<50 nm kalınlık

Tablo 3: Çeşitli konsolidasyon işlemlerinde kullanılan tungsten metal tozları için toz kalitesi ölçütleri

Toz kullanımı sırasında oksidasyonu önlemek için özen gösterilmelidir. Nihai parça yoğunluğu ve tane yapısı hedeflerine göre uyarlanmış kimyasallar.

Üretim Süreci

• Tungsten metal tozu üretmek için birincil yöntemler:
  • Hidrojen İndirgeme (Hidrojen, oksit hammaddelerini toza dönüştürmek için kullanılır)
  • Termit Prosesi İndirgeme (Ekzotermik oksit-metal reaksiyonları toz üretir)
• İkincil mekanik süreçler:
  • Jet Frezeleme (Hammaddenin çarpışmalarla ince parçacıklara ayrılması)
  • Dönen Elektrot Prosesi (Elektrot eğirme ve eriyik parçalama)
• Tipik toz parçası birleştirme teknikleri:
  • Sıcak İzostatik Presleme
  • Sinterleme
  • Katmanlı Üretim (SLM, EBM)
• Çevre ve kullanımla ilgili hususlar:
  • Argon altında nominal olarak inert depolama <40°C
  • Oksitlenmeyi önlemek için eldiven kutusu kullanımı

Uygulamaları tungsten metal tozu

Tungsten metal tozunun endüstrilerdeki başlıca kullanım alanları:

Segment	Uygulama	Kullanım Nedeni
Endüstriyel	Tungsten karbür malzemeler	Talaşlı imalat ve madencilik takımları için olağanüstü sertlik ve tokluk
Savunma	Kinetik enerji deliciler	Üstün yoğunluk özellikleri
Havacılık ve Uzay	Roket motoru nozulları	Zorlu ortamlarda malzeme mukavemetini korur
Enerji	Isı kalkanları, plazma torç bileşenleri	Alternatiflerin başarısız olduğu yerlerde yüksek sıcaklık performansı
Elektronik	Elektrik kontakları	Termal/iletkenlik özellikleri ile birleştirilmiş ark direnci

Tablo 4: Çeşitli endüstrilerde tungsten metalinden türetilmiş bileşenlerin temel uygulama alanlarına genel bakış

Tungsten, aşırı sıcaklıklar veya yük altında sertlik, yoğunluk, tokluk ve mukavemetin gerekli olduğu ürünlerde her yerde kullanılmaktadır.

Maliyet Analizi

Tipik tungsten tozu fiyatlandırması:

Parametre	Detaylar
Toz Fiyatı	Kg başına $50 ila $350
Konsolide Parça Fiyatı	$100+ kg başına
İşleme Verimi	60-70%
Birincil Tedarikçiler	Çin, Avusturya, Portekiz, ABD, Rusya diğer ülkeler
Kurşun Zamanları	6-12 hafta sıklıkla

Tablo 5: Tungsten ürünleri için hammadde maliyetleri dahil satın alma faktörleri

Tüketiciler aşırı fiyat dalgalanmalarının tungsten piyasasında bütçe planlamasını zorlaştırdığını bildirmektedir. Kurulan ortaklıklar ve tedarik anlaşmaları riskleri azaltmaktadır.

Artıları ve Eksileri

Avantajlar

• Son derece yüksek yoğunluk radyasyon korumasına yardımcı olur
• Çoğu metalin eridiği 3000°C'nin üzerinde dayanımını korur
• Nispeten nötr malzeme kontaminasyonu önler
• Toz formu, bazı AM süreçlerinde karmaşık geometrileri destekler
• Parçalar birleştirildikten sonra takım çeliğine benzer sertlik

Dezavantajlar

• Kırılgan özellikler, düşük gerilme sünekliği anlamına gelir
• İğne delikleri ve boşluklar olmadan parçaları tamamen yoğunlaştırmak zordur
• Eritme için özel soğuk duvar vakum ekipmanı gerektirir
• Tedarik zinciri kesintilerinin kullanılabilirliği etkileme riski
• Oksidasyon riski kontrollü elleçleme gerektirir
• Çelik alternatiflerine kıyasla çok pahalı

SSS

S: Çeşitli uygulamalarda kullanılan tungsten tozları için tipik partikül boyutu aralığı nedir?

C: En yaygın boyut dağılımları 1-100 mikron arasındadır. Daha ince partiküller tam yoğunlaştırmaya yardımcı olarak daha iyi paketlenir ancak kullanım sorunları vardır. Partikül mühendisliği, AM aralığı genellikle 10-45 mikron ve mikron altı tozlar kullanan karbür kompozitler ile konsolidasyon yöntemine bağlıdır.

S: Tungsten metal tozuna hangi alaşım elementleri dahil edilebilir?

C: Nikel, demir ve bakır gibi tipik alaşımlar yüksek sıcaklık performansını ciddi şekilde düşürür, bu nedenle nadiren eklenir. Renyum sünekliği biraz artırır. Oksit partikülleri tane boyutunu sabitlemeye yardımcı olur. Nadir toprak katkı maddeleri de özellikleri stabilize eder. Alaşım seçenekleri, saflığı korumak için küçük katkı maddeleriyle sınırlıdır.

S: Tungsten tozları için önerilen depolama ve taşıma önlemleri nelerdir?

C: Diğer havaya duyarlı malzemeler gibi, tungsten metal tozu da nem veya oksijenden kaynaklanan oksidasyonu önlemek için inert argon gazı altında 40°C'nin altında tutulmalıdır. Sızıntı kontrolleri de dahil olmak üzere eldiven kutusu protokolleri gereklidir. Kontaminasyonu veya reaksiyonları önlemek için taşıma sırasında asla organik maddelerle temasa izin vermeyin.

S: Tungsten tozu tehlikeli madde sınıflandırması ve özel nakliye gerektirir mi?

C: Elemental tungsten metal tozu iyi huyludur ve reaktif değildir. Diğer endüstriyel hammaddelere benzer şekilde onaylı ambalajlarda normal navlun sevkiyatı için uygundur. Tehlikeli karışımlar olarak kabul edilen kontrollü kobalt içeriğine sahip karbür kalitelerinin aksine özel bir DG sınıflandırmasına gerek yoktur.

S: Tungsten tozu hammaddeleri ile uyumlu aşağı akış parça üretim prosesleri nelerdir?

C: Sıcak izostatik presleme ve sinterleme, ağırlıklar veya ısı kalkanları gibi standart konsolide bileşenler üretir. Toz yatağı füzyonu yoluyla eklemeli üretim, başka türlü elde edilemeyecek karmaşık geometriler yaratır. Tozlar ayrıca post-konsolidasyon gerektiren termal sprey kaplama hammaddelerine de hizmet eder.

daha fazla 3D baskı süreci öğrenin