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鎢粉生產方法

鎢粉的生產方法有氧化鎢氫還原法、熔鹽電解法、鹵化鎢氫還原法、等離子體法、高能球磨法等,用來製備超細鎢粉的原料也有很多選擇,可選用黃鎢、藍鎢、紫鎢、APT、AMT 等。

氧化鎢氫還原法

氧化鎢(黃色氧化鎢、藍色氧化鎢或紫色氧化鎢等)氫還原法製備鎢粉適合工業化連續生產,生產設備簡單、操作簡單、生產過程中不會引入雜質,是目前工業上應用最為廣泛的方法。

三氧化鎢圖片

熔鹽電解法

熔鹽電解法和氫還原法相比,其工藝流程更簡短,對於原料的選擇範圍更廣,如果直接採用APT作為電解質,相較於氧化鎢氫還原法採用鎢氧化物作為還原劑,縮短了工業流程。且採用電和電極的成本比用氫氣作為還原的成本低,沒有氫氣易燃易爆的危險,採用熔鹽電解法還可以除去一些雜質,可製備出純度很高的鎢粉。

高能球磨法

高能球磨法是一個物理過程,成本低、工藝簡單,但在球磨過程中會引入雜質,影響鎢粉的純度。通過球磨工藝來製備微米、亞微米甚至是納米鎢粉,使得球磨的時間會變的很長,導致生產成本增加,能耗變大。

等離子體法

等離子體法是將普通鎢粉加到等離子射流中,使鎢粉或鎢粉顆粒表面熔融,形成熔滴,快速冷卻後,得到球形超細鎢粉,球形超細鎢粉可作為3D 列印技術的鎢源,球形鎢粉的流動性要優於普通鎢粉。等離子體法生產超細鎢粉對於設備的要求很高,還需要通入保護氣體,生產成本較高。侯玉柏等通過等離子體法球化鎢粉, 用Ar作為工作氣體,H2為送粉氣體,直接採用水進行冷卻,球化後的鎢粉表面有輕微氧化。

自蔓延高溫還原法

自蔓延高溫還原法是20世紀60年代提出來的新方法,採用活潑金屬作還原劑,利用還原劑自身的燃燒反應釋放出大量的熱量,使活潑金屬還原惰性金屬的氧化物或化合物,整個化學反應過程自發持續進行。其工藝簡單、產物純度高、節能環保,但還原過程的燃燒速度和反應過程難以控制,在實際應用中還存在許多工藝技術方面的難題。有專家用鎢絲作為火源,Mg 粉作為還原劑,CaWO4 為鎢源,通過自蔓延高溫還原法得到平均粒徑為0.87 μm 的鎢粉。

製備鎢粉的方法還有鹵化鎢氫還原法、反向微乳液介導法,或者通過優化傳統工藝來製備鎢粉,實驗室製備超細鎢粉的方法有很多,但工業上製備超細鎢粉的方法主要是氧化鎢氫還原法和等離子體法,氧化鎢氫還原法製備出的鎢粉主要用於生產金屬鎢材料和碳化鎢粉, 等離子體法主要用於製備球形超細鎢粉,應用於增材製造(3D 列印技術)和其他高端領域。

鎢粉圖片

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