텅스텐 금속 분말의 제조는 텅스텐 금속 및 합금 제조에서 중요한 단계이며, 이는 분말 특성이 프레싱, 소결 및 금속 가공과 같은 후속 공정에서의 특성에 상당한 영향을 미치기 때문이다. 전세계 텅스텐의 70 ~ 80 %가 분말 야금을 통해 생산되므로이 중요한 단계를 거칩니다. 과거에는 분말 기술의 진보가 오늘날 텅스텐 및 그 합금의 개발뿐만 아니라 오늘날의 높은 수준의 제품 품질에 크게 기여했습니다. 파우더 등급은 후속 용도에 맞게 조정되며 분말 업계는 엄격한 요구 사항을 엄격하게 이행하는 것이 비즈니스 성공의 중요한 부분 인 경쟁 시장에 직면 해 있습니다.

분말은 화학적 (순도), 물리적 (입자 크기, 크기 분포, 모양, 응집 등) 및 기술적 특성 (유동성, 압축 밀도 등)을 특징으로하며, 생산 공정 및 프로세스 매개 변수에 의해 어느 정도 제어 될 수 있습니다.

오늘날 텅스텐 금속 분말의 생산은 거의 독점적으로 고순도 텅스텐 산화물의 수소 환원으로 이루어집니다. 금속 생산 초기에 공통적 인 탄소에 의한 산화물의 환원은 현재 텅스텐 카바이드 (직접 침탄)의 생산에만 사용됩니다. 텅스텐 할라이드 (Axel Johnson process악셀 존슨 프로세스)의 수소 환원은 대규모로 확립되지 않았다.

일반적인 출발 물질은 삼산화 텅스텐 (WO3)과 텅스텐 블루 옥사이드 (WO3-X)이며, 후자는 가장 널리 사용되는 물질입니다. 텅스텐 산 (H2WO4)은 선택된 금속 등급에만 사용됩니다.

원칙적으로, APT는 이전의 하소 단계없이 직접적으로 감소 될 수있다. 직접적인 환원의 단점은 암모니아를 제거해야하지만 암모니아는 일정량의 질소를 분해하여 수소를 희석한다는 것입니다. 결과적으로 때때로 오염 된 순환 수소의 일부가 배출되어야하므로 비용이 증가합니다.

환원은 보일러 또는 회전로에서 분말로 가루를 통과하는 푸셔로 (pusher furnace)에서 수행됩니다 (아래 참조). 내부 밴드 컨베이어가있는 빔 보일러 또는 용광로를 걷는 일은 자주 사용되지 않습니다. 유동층 반응기는 나노 상 W 또는 WC / Co 분말 전구체의 생산을 제외하고는 여전히 상업적 용도로 이용되지 않는다. 오븐에는 600 ~ 1100 ℃로 제어되는 여러 온도 구역이 제공됩니다. 수소의 과다 량이 사용되며, 이는 정제 후 노로 재순환된다. 수소의 흐름은 일반적으로 역류 방향이며, 거의 동시 적이지는 않습니다. 수소는 환원제 역할을 할뿐만 아니라 형성된 물을 운반합니다.

수소에 의한 텅스텐 산화물의 텅스텐 금속으로의 환원은 어떤면에서 독특한 공정이다. 동일한 산화물 전구체에서부터 시작하여 0.1 ~ 10 μm (그리고 도핑 된 산화물의 경우 최대 100 μm까지)의 원하는 평균 입자 크기의 텅스텐 분말을 생산할 수있는 가능성을 제공합니다. 개개의 텅스텐 입자는 최종 분말 특성을 담당하는 텅스텐 (기화 / 증착 공정)의 화학 증기 수송의 결과로서 환원 동안 형성된다.

감소 매개 변수를 변경함으로써 평균 입자 크기, 입자 크기 분포 등과 같은 분말 특성을 조절할 수 있습니다. 온도 및 습도 (즉, 환원 동안 널리 퍼진 수증기 분압)는 W 분말의 평균 입자 크기를 조종 할 때 두 가지 주요 파라미터이며, 후자는도 1에 나타낸 바와 같은 다수의 산화물 및 공정 관련 변수와 관련된다. 5.19. 습도가 분말 입자 크기에 강한 영향을 미치는 이유는 휘발성 텅스텐 화합물 ([WO2 (OH) 2)의 존재로 인해 금속 상 핵 형성 속도에 대한 습도의 강한 의존성과 텅스텐의 높은 이동성에 기인한다 ]). 습도가 낮을수록 (등온 조건 하에서) 핵 생성 속도가 높아지고 입자 크기가 작아집니다.

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