Poudre de tungstène pur offre la densité, la résistance et les propriétés thermiques les plus élevées parmi les métaux. Ce guide fournit un aperçu détaillé de la poudre de tungstène non allié pour les applications industrielles.
Introduction à la poudre de tungstène pure
La poudre de tungstène pur contient >99,9% de tungstène avec un minimum d'impuretés. Propriétés principales :
- Densité extrêmement élevée de 19,3 g/cc
- Point de fusion le plus élevé de tous les métaux - 3422°C
- Résistance à haute température
- Excellente conductivité thermique
- Faible coefficient de dilatation thermique
- Bonne résistance à la corrosion et à l'oxydation
Avantages par rapport aux poudres alliées :
- Propriétés thermiques supérieures
- Amélioration de la conductivité électrique
- Densité et pureté plus élevées
- Meilleure résistance au frittage
- Éviter les éléments d'alliage
Grâce à sa densité et à sa résistance à la température inégalées, le tungstène pur permet des applications de haute performance dans tous les secteurs.
Types de Poudre de tungstène pur
Différentes qualités de poudre de tungstène pur :
Types de poudre de tungstène pure
| Type | La pureté | Taille des particules | Morphologie |
|---|---|---|---|
| Pure | 99,9% W | 1-150 μm | Irrégulier, anguleux |
| Ultrafine | 99,9% W | <10 μm | Sphérique |
| Nanopoudre | >99,9% W | <100 nm | Sphérique |
| Haute pureté | 99.95-99.99% W | 1-45 μm | En forme d'éponge |
Les niveaux de pureté vont de 99,9% à 99,999%. La taille et la forme des particules ainsi que la méthode de production peuvent varier en fonction de l'application.
Composition de la poudre de tungstène pure
Composition typique de la poudre de tungstène pure :
- Tungstène (W) - 99,9% à 99,999%
- Oxygène (O) - 500-1000 ppm
- Carbone (C) - 100-300 ppm
- Azote (N) - 20-100 ppm
- Hydrogène (H) - 20-100 ppm
- Potassium (K) - 20-50 ppm
- Sodium (Na) - 10-50 ppm
Les grades de pureté supérieure minimisent l'oxygène et les autres interstitiels, ce qui améliore la ductilité et la résistance à la corrosion.
Propriétés de la poudre de tungstène pure
Propriétés de la poudre de tungstène pure
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Densité | 19,3 g/cc |
| Point de fusion | 3422°C |
| Conductivité thermique | 173 W/mK |
| Résistivité électrique | 5,6 μΩ-cm |
| Résistance à la traction | 550-620 MPa |
| Module d'élasticité | 400 GPa |
| Coefficient de dilatation thermique | 4,5 x 10-6/K |
L'extrême densité, les propriétés thermiques, la solidité et la résistance à la température font que le tungstène pur convient à des applications de haute performance.
Caractéristiques de la poudre de tungstène pure
Caractéristiques de la poudre de tungstène pure
| Paramètres | Détails | Importance |
|---|---|---|
| Taille des particules | 1-150 μm | Des tailles plus petites améliorent le frittage |
| Forme des particules | Varié - angulaire, sphérique | Impacts sur la densité et le débit |
| Densité apparente | 3-4 g/cc | Indique les propriétés de compactage |
| Densité du robinet | 9-11 g/cc | Densité d'emballage élevée |
| Débit | 20-25 s/50g | Mesure de la fluidité des poudres |
| Teneur en oxygène | <1000 ppm | Affecte la ductilité et la résistance |
Le contrôle de la distribution des tailles, de la forme, de la surface, de la densité et de la teneur en oxygène est crucial pour la fonctionnalité de la poudre de tungstène pur.
Spécifications de la poudre de tungstène pur
Spécifications de la poudre de tungstène pur
| Paramètres | Valeurs | Standard |
|---|---|---|
| Teneur en tungstène | >99,9% | ASTM B763 |
| Taille des particules | 1-10 μm | ASTM B213 |
| Densité apparente | >3 g/cc | ASTM B212 |
| Densité du robinet | >9 g/cc | MPIF 04 |
| Débit | <25 s/50g | ASTM B213 |
| Teneur en oxygène | <1000 ppm | ASTM B939 |
Le respect des spécifications normalisées garantit la cohérence d'un lot à l'autre et l'adéquation aux applications industrielles.
Taille des particules de poudre de tungstène pur
Les gammes de tailles de particules les plus courantes :
Taille des particules de poudre de tungstène pur
| Taille | Description | Utilisations typiques |
|---|---|---|
| 1-10 μm | Qualité ultrafine | Fabrication additive |
| 10-25 μm | Catégorie fine | Moulage par injection de poudre |
| 25-45 μm | Catégorie moyenne | Outils de coupe |
| 45-150 μm | Qualité grossière | Alliages lourds de tungstène |
Les particules de petite taille améliorent les propriétés de frittage et du matériau, mais réduisent la fluidité. Les particules plus grosses offrent une meilleure densité d'emballage.
Grades de Poudre de tungstène pur
Grades de poudre de tungstène pur
| Grade | Pureté (%W) | Oxygène (ppm) | Taille des particules (μm) |
|---|---|---|---|
| CP | 99.9 | 700-1200 | 1-150 |
| RMP | 99.95 | 400-800 | 1-45 |
| SP | 99.98 | 100-300 | 1-25 |
| EL-Grade | 99.99 | 50-150 | 1-10 |
CP - Poudre brute, RMP - Poudre de fusion du réacteur, SP - Poudre réduite en sodium, EL-Grade - Haute pureté
Une plus grande pureté réduit les impuretés et la contamination, ce qui améliore les performances.
Normes mondiales pour la poudre de tungstène pure
Normes clés pour la poudre de tungstène pur :
- ASTM B763 - Spécification standard pour la poudre de tungstène pur
- ISO 18274 - Analyse chimique des poudres de tungstène pur
- Norme MPIF 55 - Normes de matériaux pour la poudre de tungstène
- ASTM B939 - Guide de caractérisation de la poudre de tungstène
- GB/T 4408 - Norme chinoise pour les poudres de tungstène
Cela permet de garantir la qualité pour différentes applications dans le monde entier. Des poudres personnalisées peuvent également être produites en fonction des besoins.
Applications de la poudre de tungstène pur
Applications de la poudre de tungstène pur
| L'industrie | Application |
|---|---|
| Aérospatiale | Blindage contre les radiations, contrepoids |
| Automobile | Amortissement des vibrations dans les véhicules |
| Électronique | Dissipateurs thermiques, contacts, électrodes |
| Militaire | Pénétrateurs à énergie cinétique, munitions |
| Fabrication | Outils de coupe, matrices, outillage |
| Pétrole et gaz | Additif de boue de forage à haute densité |
L'extrême densité et la résistance à la température du tungstène pur en font un matériau idéal pour la fabrication de pièces et de composants de haute performance dans tous les secteurs.
Fournisseurs de poudre de tungstène pure
Principaux fournisseurs de poudre de tungstène pure
| Entreprise | Localisation |
|---|---|
| HC Starck | Allemagne, États-Unis |
| Buffalo Tungstène | ÉTATS-UNIS |
| Midwest Tungsten | ÉTATS-UNIS |
| Plansee | Autriche |
| Carbure cémenté de Zhuzhou | Chine |
Ces fabricants reconnus proposent différents types de poudres de tungstène pur et peuvent personnaliser les qualités en fonction de la pureté, de la taille des particules et des propriétés requises.
Analyse des coûts de la poudre de tungstène pure
Prix de la poudre de tungstène pur
| Grade | Prix par kg |
|---|---|
| CP (99.9% W) | $100-150 |
| RMP (99.95% W) | $150-200 |
| SP (99.98% W) | $200-300 |
| EL-Grade (99.99% W) | $300-500 |
Le prix dépend de la pureté, des caractéristiques des particules, du fournisseur et du volume de la commande. Les prix sont plus élevés pour les particules plus fines et de plus grande pureté.
Avantages et inconvénients de la poudre de tungstène pure
Avantages de la poudre de tungstène pure
- Conductivité thermique et résistance à la température supérieures
- Résistance et ductilité améliorées par rapport aux grades alliés
- Densité la plus élevée de toutes les poudres métalliques
- Stable dans l'environnement et inerte
- Meilleure finition et rugosité de surface
- Peut être recyclé à partir de la ferraille et des déchets
Limites de la poudre de tungstène pure
- Très cher par rapport à d'autres poudres
- Difficulté de mise en œuvre en raison du point de fusion élevé
- Ténacité à la rupture inférieure à celle du tungstène allié
- Approvisionnement et disponibilité limités au niveau mondial
- Nécessite des précautions de manipulation en raison des risques d'explosion de poussières
- Difficile d'usiner des pièces finies
Pour les applications critiques où la performance l'emporte sur le coût, le tungstène non allié est le matériau de choix. Des précautions appropriées sont nécessaires lors de la manipulation et du traitement.
Comparaison de la poudre de tungstène pur avec d'autres métaux
Comparaison avec d'autres poudres métalliques
| Paramètres | Tungstène | Molybdène | Tantale |
|---|---|---|---|
| Densité (g/cc) | 19.3 | 10.3 | 16.6 |
| Point de fusion (°C) | 3422 | 2617 | 2996 |
| Conductivité thermique (W/mK) | 173 | 138 | 57 |
| Résistivité électrique (μΩ-cm) | 5.6 | 5.7 | 13 |
| Prix par kg | $100-$500 | $30-$100 | $250-$500 |
Le tungstène est plus performant que les autres métaux réfractaires en ce qui concerne les caractéristiques thermiques et mécaniques essentielles, mais son coût est plus élevé.
FAQ
Q : Comment la poudre de tungstène pure est-elle produite ?
R : Le tungstène pur est principalement produit par réduction de l'oxyde de tungstène à l'aide d'hydrogène. Des étapes supplémentaires de concassage, de broyage, de recuit et de mélange permettent d'obtenir les caractéristiques souhaitées de la poudre.
Q : À quoi sert la poudre de tungstène pur ?
R : Les principales applications sont le blindage contre les radiations, les contrepoids, l'outillage, les outils de coupe, les moyens de broyage, les alliages lourds de tungstène, les contacts électriques et les éléments chauffants.
Q : Quelles sont les précautions à prendre lorsqu'on travaille avec de la poudre de tungstène ?
R : La poudre de tungstène présente des risques d'explosion et d'inhalation qui nécessitent un équipement de protection, une ventilation et des boîtes à gants à gaz inerte pour le stockage et la manipulation. Des mesures de sécurité incendie appropriées sont essentielles.
Q : Quelles sont les différentes tailles de particules disponibles pour la poudre de tungstène pur ?
R : La taille des particules varie de 1 à 10 microns pour les fractions ultrafines, de 10 à 25 microns pour les fractions fines, de 25 à 45 microns pour les fractions moyennes et de 45 à 150 microns pour les fractions grossières, en fonction des exigences de l'application.
Q : La poudre de tungstène pure est-elle plus chère que le carbure de tungstène ?
R : Oui, la poudre de tungstène pur coûte 2 à 4 fois plus cher que les poudres de carbure de tungstène. Toutefois, les propriétés telles que la densité plus élevée et la conductivité électrique/thermique justifient le coût supplémentaire.
Q : Quels sont les niveaux de pureté disponibles dans le commerce ?
R : Les niveaux de pureté courants sont 99,9% (qualité CP), 99,95% (qualité RMP), 99,98% (qualité SP) et 99,99% (qualité EL). Une pureté plus élevée augmente encore le coût.
Q : Peut-on imprimer en 3D de la poudre de tungstène pure ?
R : Oui, les poudres de tungstène de haute pureté de l'ordre de 10 à 45 microns peuvent être utilisées pour la fabrication additive par fusion laser sur lit de poudre et par jet de liant, moyennant une optimisation adéquate des paramètres.
Q : Quelles sont les étapes de post-traitement utilisées pour les pièces en tungstène pur ?
R : Les composants en tungstène fritté sont finis par meulage, rodage, polissage et autres méthodes pour répondre aux exigences de tolérance dimensionnelle et de surface.
