国外高纯钨粉和钨材的制备
钨粉制备及其对钨合金性能影响的研究进展
钨粉制备及其对钨合金性能影响的研究进展
刘柏雄;魏民国;赵文敏
【期刊名称】《江西冶金》
【年(卷),期】2024(44)1
【摘要】金属钨因具有高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨和热膨胀系数小等优点而被广泛应用于制备各种合金材料。
本研究综述了钨粉的制备方法,如熔盐电解法、溶胶凝胶法、高能球磨法和氢气还原法。
针对钨粉均匀性问题,重点阐述了目前使用最广泛的氢气还原法的研究现状,其中,调控氢气中水蒸气分压有利于提高钨粉均匀性;气流磨和球化等钨粉的处理工艺有助于提高钨粉均匀性和分散性。
另外,介绍了钨粉粒度和分散性等对钨合金性能的影响,均匀分散的钨粉对制备组织均匀的钨合金优势巨大。
针对钨粉和钨合金中钨晶粒之间的相关性介绍了晶粒细化的相关研究。
简要介绍了钨粉性能对增材制造钨合金性能的影响。
【总页数】10页(P1-10)
【作者】刘柏雄;魏民国;赵文敏
【作者单位】江西理工大学材料冶金化学学部;东莞宜安科技股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TF123;TG1461
【相关文献】
1.钨粉颗粒形貌对钨铜合金药型罩破甲性能的影响
2.粗颗粒钨粉对90W-Ni-Fe钨合金烧结变形与组织性能的影响
3.钨粉粒度和烧结温度对添加La_(2)O_(3)的钨合
金性能和组织的影响4.钨粉还原和碳化的温度对钨钴合金中WC相亚结构与合金力学性能的影响
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钨钢的成型工艺有哪些
钨钢的成型工艺有哪些
钨钢的成型工艺主要有以下几种：
1. 粉末冶金成型：将钨粉末与其他合金粉末混合，并经过压制、烧结等工艺制成钨合金成型件。
2. 热挤压成型：将钨合金坯料加热至高温状态，然后用压力将其挤压成型。
3. 等静压成型：将钨合金粉末放置在橡胶模具中，然后施加高压，使其在模具中成型。
4. 等离子激光熔化成型：使用等离子激光束对钨材料进行熔化和成型。
5. 电子束熔化成型：使用电子束对钨材料进行熔化和成型。
6. 精密铸造：将钨合金熔液倒入模具中快速冷却形成钨合金成型件。
值得注意的是，钨钢的成型工艺会根据具体的成型需求和成型件的形状而有所不同，上述所列的仅为一些常见的成型工艺。
不同的工艺有不同的特点和适用范围，需要根据具体情况选择合适的工艺。
六氟化钨用途
六氟化钨用途
六氟化钨是一种重要的无机化合物，具有广泛的用途。
本文将从材料、化工、电子等方面介绍其主要应用。
1. 材料领域
六氟化钨是一种优良的材料，具有高硬度、高熔点、高密度等特点。
它可以被用作高速切削工具的涂层材料，可以显著提高工具的耐磨性和使用寿命。
此外，六氟化钨还可以用作高温合金的添加剂，可以提高合金的抗腐蚀性和耐高温性能。
2. 化工领域
六氟化钨是一种重要的催化剂，可以用于有机合成反应中。
它可以促进芳香族化合物的氢化反应，生成饱和的环烷烃化合物。
此外，六氟化钨还可以用于制备有机过氧化物、酯和醇等化合物，可以提高反应速率和产率。
3. 电子领域
六氟化钨是一种重要的电子材料，可以用于制备高纯度的钨粉和钨丝。
它可以通过化学气相沉积法制备纳米级的钨粉末，具有高比表面积和较小的晶粒尺寸，可以被用于制备高效的催化剂和储氢材料。
此外，六氟化钨还可以用作电子器件的材料，如场发射器和光电阴极等。
4. 其他领域
六氟化钨还可以用于制备高效的磷光体和荧光体，可以被用于制备高亮度的荧光灯和LED等。
此外，六氟化钨还可以用于制备高效的太阳能电池，可以提高电池的光电转换效率。
六氟化钨是一种多功能的化合物，具有广泛的应用前景。
在未来的发展中，我们相信它将会在更多的领域中发挥重要的作用。
六氟化钨生产工艺
六氟化钨生产工艺
六氟化钨（WF6）是一种重要的无机化合物，广泛应用于半导体和光电材料的制备过程中。
下面将介绍六氟化钨的生产工艺。
1. 原料准备：六氟化钨的主要原料是金属钨粉末和氟化氢。
金属钨粉末通常通过钨矿石的提取和精炼过程得到，而氟化氢则是通过氢氟酸和硫酸的反应制备而成。
2. 氟化反应：将金属钨粉末和氟化氢放入反应釜中，通过控制温度和压力等参数，使其发生氟化反应。
在反应中，金属钨粉末与氟化氢发生化学反应生成六氟化钨和水。
3. 分离提纯：经过氟化反应后，得到的产物中除了六氟化钨外，还可能存在少量杂质。
为了提高六氟化钨的纯度，需要进行分离和提纯。
常用的方法是采用物理分离技术，如升华、凝聚和冷凝等，将六氟化钨从杂质中分离出来。
4. 结晶干燥：得到纯净的六氟化钨后，将其溶解在适当的溶剂中，然后通过结晶的方式将溶液中的六氟化钨结晶出来。
随后，将结晶得到的六氟化钨进行干燥，去除残留的溶剂，使其得到干燥的六氟化钨晶体。
5. 质量检测：为了确保六氟化钨的质量符合要求，需要对其进行质量检测。
常用的检测方法包括X射线衍射分析、元素分析等，以确
定六氟化钨的化学成分和晶体结构。
6. 包装存储：经过质量检测合格的六氟化钨晶体，将进行包装和存储。
通常采用密封包装，以防止其与空气中的水分和氧气反应，避免产生氧化物等杂质。
总结：六氟化钨生产工艺包括原料准备、氟化反应、分离提纯、结晶干燥、质量检测和包装存储等步骤。
通过控制反应条件和采用适当的分离和提纯方法，可以得到高纯度的六氟化钨产品，满足半导体和光电材料制备的要求。
钨冶炼工艺流程
钨冶炼工艺流程
钨冶炼的工艺流程通常包括以下几个步骤：
1. 选矿：根据矿石中钨的含量和矿石的物理性质，选择适合的矿石进行冶炼。
常见的钨矿石有钨灰石、黑钨矿等。
2. 粉碎：将选取的矿石进行粉碎处理，以便后续的选矿、浮选等操作。
3. 精选：通过物理或化学方法对粉碎后的矿石进行分离，主要是分离钨矿石中的钨矿石和杂质。
4. 浮选：将经过精选的矿石进行浮选处理，使用药剂和气泡等方法，使钨矿石与浮选泡沫分离。
5. 烧炼：将浮选后的矿石经过烧炼处理，去除其中的杂质和硫。
6. 融化和精炼：将经过烧炼的矿石与氧化剂一起加热，使其融化，并通过冷却结晶的方式得到纯净的钨。
7. 双碳还原法：将纯净的钨与石墨一起高温加热，使其发生还原反应，得到金属钨。
8. 后续处理：对得到的金属钨进行加工处理，包括锻造、压延、焊接等，使其具备特定的形状和性能。
以上是钨冶炼的一般工艺流程，实际生产中可能会根据具体情况进行调整和改进。
纳米钨粉及其稀土钨材料的制备新工艺研究
第２ ２卷 第 ｌ期
２０ ｏ ７年 ２月
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中圈钨墨
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米 钨粉 的流程 图及 其工 艺参 数见 图 １ 。
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图 １ 制 备纳 米钨粉 的流程 图
收稿日期 ：０ ６ ｌ一 ８ ２ ０ 一 ｌ２ 基 金 项 目： 家 自然 科 学 基 金 （０ ２ ４ ３ ５ ６ ４ ０ ） 国 ５ ５ ５ １ ，０ ０ ０ １ 作者简介 ： 席晓丽（ ９５ ） 女 ， １ ７ 一 ， 山西河滓人 ， 讲师 ， 主要从事材料冶 金研究工作。
１ ． 粉 末 的形 貌 ．２ ２
由上 面 的分析 结果 可知 ， 在粉 末 的制 备过程 中 ， 不 同阶 段得 到的产 物其 物相 组成 有很 大 的差异 。 图 ４为 冻干粉 末 的 Ｓ Ｍ 像 。从 图中 可看 出 ， Ｅ 获 得 的钨 酸盐 粉末犹 如胶 状 ， 粉末 不 定形 ， 无规 则 的形 状， 大小 不 一 ， 呈絮 状 团聚 在 一起 ， 有 明显 的颗粒 没 形貌 ， 表面 平滑 。 这与 前面 Ｘ— ａ 结 果相对 应 。 Ｒｙ 粉末
硫酸法炼钨的工艺
控制反应时间，使化学反应能 够充分进行，同时保证产品质
量。
05
废酸的回收与处理
废酸回收的方法与原理
废酸回收的方法
蒸发浓缩法、离子交换法、膜分离法等。
废酸回收的原理
利用废酸中的有用组的工艺条件
温度
通常需要在一定温度下进行，以加快反应速度 和提高处理效果。
产品处理
对结晶后得到的钨粉进行洗涤 、干燥、筛分等处理，得到符 合要求的钨粉产品。
02
原料准备
原料的种类与要求
钨精矿
作为主要的原料，要求其WO3含量高，杂质元素含 量低。
酸
硫酸、盐酸等作为反应剂，需确保纯度高，无杂质。
还原剂
通常使用煤粉或木炭作为还原剂，要求其固定碳含量 高，灰分低。
原料的破碎与磨细
06
安全与环保
硫酸法炼钨的安全操作规程
严格遵守工艺流程
穿戴防护用品
在硫酸法炼钨过程中，应严格按照规定的 工艺流程进行操作，避免因操作不当引发 安全事故。
操作人员必须穿戴好劳动保护用品，如防 护服、手套、口罩、安全帽等，以减少意 外伤害的风险。
定期检查设备
应急处理措施
对硫酸法炼钨的设备进行定期检查，确保 设备处于良好状态，防止因设备故障引发 安全事故。
硫酸法炼钨的工艺
contents
目录
• 硫酸法炼钨的简介 • 原料准备 • 酸分解过程 • 钨的提取与精制 • 废酸的回收与处理 • 安全与环保
01
硫酸法炼钨的简介
硫酸法炼钨的定义
• 硫酸法炼钨是一种利用硫酸分解钨酸盐， 再经过还原、结晶等步骤制取钨粉的过程 。
硫酸法炼钨的历史与发展
硫酸法炼钨起源于20世纪初，随着科 技的发展和工业需求增加，该工艺不 断得到改进和完善。
纳米钨粉的制备及其表征
Ｐｒ ｐ ｒ ｔｏ ｎ ｈａ ａ ｔ ｒ ｚ ｔｏ ｆ ｔ ｎｇ ｔ ｎ ｎａ ｐ ｗｄｅ ｅ ａ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｃ ｒ ｃ ｅ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｕ ｓ ｅ ｎｏ ｏ ｒ
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第２ ４卷 第 ５期 ２０ ０ ６年 １ ０月
粉 末 冶 金 技 术
Ｐｏ ｅ ｅａ ｌ ｇ ｃ ｗｄ ｒ Ｍ ｔ ｌｕｒ ｙ Ｔｅ ｈｎｏｏ ｙ ｌｇ
Ｖｏ１２ ． ４， Ｎｏ． ５ Ｏｃ ． ０６ ｔ ２０
征 纳 米 钨 粉 的制 备 及 其 表 ＊
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・国内外动态・
国外高纯钨粉和钨材制备
赵秦生
(中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙410083)
摘 要:简要介绍了国外高纯钨粉及钨材的某些制备工艺,并给出了某超纯钨粉及硅化钨粉(WS i x )的分析结果。
关键词:钨;高纯度;粉末;靶材 中图分类号:TF 123124 文献标识码:A 文章编号:1004-0536(2003)04-0056-02
Preparation of Ultra -pure Tungsten P owder and Tungsten Material Abroad
ZH AO Qing -sheng
(C ollege of Metallurgical Science and Engineering ,Central S outh University ,Changsha 410083,China )
Abstract :Brief description is made of the preparation of ultra -pure W powder and W materials abroad.In the paper is reported assaying results of the ultra -pure W powdet and WSi x .K eyw ords :tungsten ;high purity ;powder ;target materials
随着工业技术和科学技术的发展,许多行业对钨粉的纯度要求越来越高,如高纯钨或超纯钨(5N 或6N )具有对电子迁移的高电阻、高温稳定性以及能形成稳定的硅化物,在电子工业中以薄膜形式用作栅极、连接和障碍金属。
日本山口悟等人报道[1],东芝公司钨精炼厂横滨金属和化合物分厂在1990年前后,为了提高产品质量,试图降低金属钨和钼中的杂质含量。
特别是对用作半导体的配线用材,要求将钨粉和钼粉的纯度从通常的3N 提高到5N 以上。
该厂采用了用酸分解通常的钨粉和钼粉,然后通过离子交换法精制,得到高纯度的氧化物。
将高纯氧化物进氢还原,即可得到超高纯度的钨粉和钼粉。
其生产流程如附图所示
,超高纯钨粉和钼粉的化学成分与普通钨粉和钼粉的比较见表1。
文献[1]著者未对酸分解和离子交换的情况作具体介绍。
估计他们在酸分解钨粉和钼粉时,采用了双氧水、H NO 3+HF 或HF +H 2S O 4+H NO 3之类能溶解钨粉和钼粉的酸类,使钨和钼以阴离子形态进入溶液中,然后再用阴离子交换树脂进行净化。
从1988年以来,用作溅射靶材的钨纯度在不断
附图 高纯钨粉和钼粉生产原则工艺流程提高。
用物理气相沉积法(PVD )生产的钨薄膜和溅射靶材,纯度为6N ,已用于工业生产[2]。
为制备高纯和超纯钨,最好选用含U 和Th 低的仲钨酸铵作原料。
因为在所有的杂质元素中,要求U 和Th 的含量应特别低。
这些天然放射性元素
收稿日期:2003-05-09
作者简介:赵秦生(1934-),男,教授,博导。
第31卷第4期2003年12月 稀有金属与硬质合金Rare Metals and Cemented Carbides
V ol.31 №.4
Dec. 2003
表1 W粉末和M O粉末的化学成分
粉末名称纯度
%
杂质含量/10-6
Na K Fe Ni Cr
3N-W>9919<20<20<20<20<20 5N-W>991999<0105<0105<015<015<015 3N-M O>9919<20<20<20<20—5N-M O>991999<0105<0105<014<014<014
因具有a射线,在记忆回路中可引起“软误差”。
含U和Th低的仲钨酸铵,可通过多次再结晶的办法除去其他杂质,得到超纯仲钨酸铵。
后者经煅烧得到W O3,经氢还原得到超高纯度的钨粉。
文献[3]给出了超纯W和WSi x粉末的分析数据(见表2)。
这种W粉可用来生产W、WSi x或T iW的溅射靶材。
通过压形、烧结和电子束悬浮区域熔炼,可以进一步将U和Th以外的杂质含量进一步降低。
显然,在高纯的生产过程中,厂房内应保持高度清洁,以减少产品中的杂质。
表2 超纯级W粉末和WSi x粉末的分析结果
名称
杂质含量/<μg・g-1
Al B Na K Ca M g Fe C o Cr Ni Cu U Th W粉01200105010501100110011001250102012501150102010003010003 WS i x粉015001500110015001500110110010511001300120010003010003
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(上接第55页)
柳州IT O产业高科技开发区,和国内有关科研、院校单位合作,使IT O产品完全国产化,以保证我国IT O 产品在国际、国内市场上的主导地位。
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第4期 赵秦生;国外高纯钨粉和钨材制备。