고밀도 텅스텐 분말 텅스텐은 금에 근접하는 매우 높은 고유 밀도 덕분에 모든 금속 분말 중에서 밀도가 가장 높습니다. 이러한 고유한 특성 덕분에 다양한 분야에서 고강도 분말 압착 및 소결 방법을 활용하여 컴팩트하고 무게 효율적인 부품을 설계할 수 있습니다.
개요 텅스텐 분말의
고체 형태의 밀도가 19.3g/cm3인 텅스텐은 작은 부피에 엄청난 무게를 담을 수 있습니다. 따라서 텅스텐 분말을 압축하면 다른 어떤 재료로도 달성할 수 없는 탁월한 밀도 수준을 제공합니다. 고밀도 텅스텐 분말로 만든 부품은 까다로운 환경에서 다양한 용도로 사용됩니다.
고밀도 텅스텐 분말을 활용하는 주요 동인은 다음과 같습니다:
- 금, 백금과 같은 귀금속과 유사한 고밀도
- 납, 강철에 비해 사용 가능한 밀도가 두 배 증가합니다.
- 무겁지만 컴팩트한 크기와 모양 구현
- 최종 사용 품목에 대한 간단한 분말 야금 경로
- 합금 원소를 혼합하여 맞춤형 속성 제공
- 고부가가치 텅스텐의 재활용성
밀도 스팬 밸러스트, 방사선 차단, 관성, 복합재 가중치, 진동 감쇠, 부품 소형화를 활용하는 애플리케이션입니다.
고밀도 텅스텐 분말의 종류
모든 텅스텐 분말 종류가 고밀도를 제공하지만, 특정 등급과 조성은 성형 및 소결 후 최적의 밀도 수준을 제공합니다:
| 유형 | 설명 | 일반적인 밀도 |
|---|---|---|
| 순수 텅스텐 | 99.95% 이상의 고순도로 안정적인 밀도 보장 | ≥18g/cm |
| 도핑된 텅스텐 | Y2O3와 같은 작은 희토류 산화물을 첨가하면 소결 밀도가 향상됩니다. | ≥18.5g/cm |
| 텅스텐-니켈-철 | Ni-Fe 합금으로 뛰어난 최종 밀도 제공 | ≥18g/cm |
| 텅스텐 중합금 | 90-97% W(Ni-Cu-Fe 바인더 위상 포함) | ≥17.5g/cm |
| 텅스텐 복합재 | 금, 탄탈륨, 고갈 우라늄 등과 혼합됩니다. | 최대 21g/cm |
이러한 향상된 배합은 순수 텅스텐을 넘어 맞춤형 특성 조합으로 고성능 옵션을 확장합니다.
구성 텅스텐 분말의
가능한 최고 밀도에 적합한 고순도 텅스텐 분말은 99.95% 이상의 텅스텐을 함유하고 있으며 잔류 불순물이 거의 없습니다:
| 요소 | 최대 콘텐츠 | 역할 |
|---|---|---|
| 텅스텐(W) | 99.95% | 주요 구성 요소 |
| 탄소(C) | 100 ppm | 곡물 성장 억제제 |
| 산소(O) | 100 ppm | 표면 산화물 |
| 구리(Cu) | 10 ppm | 잔류 미량 불순물 |
| 실리카(Si) | 20 ppm | 불순물 |
특수 중합금 등급은 텅스텐과 함께 니켈, 구리, 철 등의 합금을 의도적으로 첨가하여 특성을 더욱 향상시킵니다.
속성 텅스텐 분말의
고밀도 텅스텐 분말을 사용하면 유용한 강도, 경도 및 열적 특성과 함께 극도의 밀도를 자랑하는 그물 모양에 가까운 부품을 제조할 수 있습니다.
물리적 속성
| 속성 | 가치 |
|---|---|
| 밀도 | ≥18g/cm3 |
| 녹는점 | 3380-3410°C |
| 힘 | 최대 1000MPa |
| 경도 | ≥400 VPN |
| 열 전도성 | ∼175W/(m-K) |
| 열팽창 계수 | ∼4.5μm/(m-K) |
이러한 특성은 텅스텐의 고유한 원자 구조에서 비롯되며 열-기계적 무결성이 필요한 고밀도 애플리케이션에 이상적입니다.
기계적 특성
세심한 파우더 압착과 소결로 유리한 기계적 특성을 얻을 수 있습니다:
| 속성 | 가치 |
|---|---|
| 경도 | 최대 550개 VPN |
| 수율 강도 | ∼900 MPa |
| 인장 강도 | 최대 1000MPa |
| 신장 | ∼10% ~ 15% |
| 골절 인성 | ∼20 MPa√m |
| 피로 강도 | 500 MPa |
니켈, 철 등의 합금 원소는 연성, 인성 및 가공 특성을 맞춤화하는 데 도움이 됩니다.
물리적 특성
디자이너에게 유용한 고밀도 텅스텐 분말의 두드러진 물리적 특성:
| 매개변수 | 가치 | 단위 |
|---|---|---|
| 밀도 | 18~19.3 | g/cm3 |
| 전기 저항 | 5.5 | μΩ-cm |
| 열 전도성 | 170 | W/(m-K) |
| 융점 | 3410 | °C |
| 끓는점 | 5930 | °C |
| 비열 | 132 | J/(kg-K) |
초고융점과 열전도율로 극한의 온도에서도 강도와 치수 무결성을 유지할 수 있습니다.
프로덕션 텅스텐 분말의
고밀도 텅스텐 분말 는 텅스텐 산화물의 수소 환원과 입자 크기 감소를 결합하여 제조됩니다:
1. 광석 농도 - 천연 텅스텐 광석은 물리적으로 더 높은 등급으로 가공됩니다.
2. 산화물로 전환 - 알칼리성 소화 및 소성 시 WO3이 생성됩니다.
3. 수소 환원 - 산화물을 800°C로 환원하면 텅스텐 분말이 생성됩니다.
4. 밀링 및 분류 - 제어된 밀링 및 공기 분류로 미세한 분말 생산
5. 믹싱 및 도핑 - 순수 등급은 곡물 성장 억제제 또는 합금 원소가 혼합되어 있습니다.
6. 포장 - 밀봉된 드럼 또는 백은 배송 중 형태를 보존합니다.
높은 화학적 순도, 우수한 입자 크기 분포, 우수한 분말 흐름 및 일관된 분말 특성은 최대 최종 밀도를 달성하는 데 도움이 됩니다.
애플리케이션 텅스텐 분말의
고밀도 텅스텐 분말의 혜택을 받는 몇 가지 주요 응용 분야는 다음과 같습니다:
평형추 및 밸러스트
뛰어난 치수 안정성과 내식성이 휠, 자이로스코프, 액추에이터 등의 밸런싱을 위한 밀도와 결합되어 있습니다.
방사선 차폐
텅스텐 합금은 원자력, 의료, 항공우주 및 전자제품에 경제적인 감마선 및 엑스레이 차폐를 제공합니다.
진동 감쇠
구성 요소에 무거운 텅스텐 인서트를 삽입하면 소음이 억제되고 기계적 진동이 분산됩니다.
가중치 에이전트
폴리머, 페인트, 세라믹, 시멘트와 같은 매트릭스에 소량의 텅스텐 분말을 넣으면 밀도가 높아집니다.
스포츠 장비
골프 클럽, 다트, 낚시 미끼, 화살 등 소형 중량 분말 혼합물을 활용한 제품입니다.
모멘텀 휠
텅스텐 복합 휠은 제한된 부피 내에서 회전 관성이 뛰어나 위성 자세 제어에 이상적입니다.
전극
녹는점에서 유지되는 텅스텐의 고온 경도는 방전 가공 전극과 용접 팁에 도움이 됩니다.
사양
고밀도 텅스텐 분말에 대해 정의된 주요 매개변수입니다:
성적
입자 크기 분포를 기준으로 합니다:
| 등급 | 입자 크기 | 겉보기 밀도 |
|---|---|---|
| 초미세먼지 | 0.2~1μm | ≥ 9g/cm3 |
| 서브미크론 | 1 ~ 5 μm | ≥ 3.2g/cm3 |
| 괜찮아요 | 1 ~ 10μm | ≥ 2g/cm3 이상 |
| Medium | 10~25μm | ∼7~8g/cm3 |
| 거친 | 25~45μm | ∼8~9g/cm3 |
입자가 작을수록 최종 밀도는 높아지지만 파우더 흐름과 취급성이 떨어집니다. 입자가 클수록 그린 강도가 높아집니다.
표준
- ASTM B777 - 텅스텐 분말 및 분말 제품의 표준 분류
- ISO 4499 - 금속 분말 - 환원 방법에 의한 산소 함량 측정
- IEC 60804 - 램프용 텅스텐 분말 및 텅스텐 금속 분말 사양
가격 책정
고밀도 용도에 적합한 텅스텐 분말의 대표 가격입니다:
| 등급 | 가격 |
|---|---|
| 초미세먼지 | kg당 $800 ~ $1200 |
| 서브미크론 | kg당 $500 ~ $900 |
| 괜찮아요 | kg당 $100 ~ $250 |
| Medium | kg당 $50 ~ $150 |
| 무거운 합금 | kg당 $40 ~ $100 |
입자 크기가 작아지고, 순도가 높아지고, 특수 도펀트가 첨가되고, 수량이 줄어들면 비용이 증가합니다. 재활용 스크랩 파우더는 더 저렴합니다.
장단점
장점
- 달성 가능한 최고 밀도의 금속 분말
- 그물 모양에 가까운 제조 가능성
- 분말의 균일한 미세 구조
- 응집은 겉보기 밀도를 증가시킵니다.
- 복잡하거나 속이 빈 모양을 쉽게 형성할 수 있습니다.
- 특수 나노 소재용 전구체
단점
- 코발트 초경합금보다 경도가 낮은 텅스텐 카바이드
- 제한된 인성 및 연성
- 까다로운 가공 특성
- 스틸 파우더에 비해 상대적으로 비싼 가격
- 무거운 무게로 인한 배송비 증가
- 미세 분말의 특수 취급 필요
제한 사항에 대한 고유한 혜택을 이해하면 다음을 활용하는 데 도움이 됩니다. 고밀도 텅스텐 분말 최적으로.
공급업체
전 세계적으로 고밀도 텅스텐 및 텅스텐 합금 분말을 공급하는 저명한 판매자 및 제조업체는 다음과 같습니다:
| 회사 | 위치 |
|---|---|
| 버팔로 텅스텐 | 미국 |
| 울프램 컴퍼니 | 오스트리아 |
| Plansee 그룹 | 유럽 |
| 중서부 텅스텐 | 미국 |
| 샤먼 텅스텐 | 중국 |
| JX 일본 | 일본 |
| 도시바 머티리얼즈 | 일본 |
| GTP 셰퍼 | 독일 |
이 기업들은 신뢰할 수 있는 세계적 수준의 파우더를 상업용 시장에 공급합니다.
자주 묻는 질문
| 질문 | 답변 |
|---|---|
| 고밀도 텅스텐 분말이란 무엇인가요? | 텅스텐 분말의 밀도는 18~19.3g/cm3으로 모든 금속 분말 중 가장 높습니다. |
| 고밀도 텅스텐 분말은 어떻게 제조되나요? | 원하는 입자 크기를 위한 특수 밀링과 결합된 정제된 산화 텅스텐의 감소 |
| 고밀도 텅스텐 분말은 어떤 용도로 사용되나요? | 평형추, 방사선 차폐, 밸러스트, 가중치 화합물, 진동 감쇠 부품 등을 제작합니다. |
| 고밀도 파우더에는 어떤 종류가 있나요? | 순수 텅스텐, 희토류 산화물로 도핑된 텅스텐, 텅스텐-니켈-철 합금, 텅스텐 중합금 등이 있습니다. |
| 고밀도 텅스텐 분말의 장점은 무엇인가요? | 다른 파우더와 비교할 수 없는 컴팩트한 부피의 극대화된 밀도, 복잡한 부품을 그물 모양으로 제조할 수 있습니다. |
| 텅스텐 파우더를 사용할 때 어떤 한계가 있나요? | 텅스텐 카바이드보다 상대적으로 낮은 경도, 제한된 인성 및 연성으로 인해 가공에 어려움이 있습니다. |
| 고밀도 텅스텐 분말은 납과 같은 기존의 고밀도 소재와 비교했을 때 어떤 차이가 있을까요? | 독성이 있는 납보다 안전하고, 납보다 녹는점이 높으며, 밀도가 비슷한 귀금속에 비해 경제적으로 가격이 저렴합니다. |
요약
원소 금속 중 밀도가 가장 높은 고순도 텅스텐 분말은 이전에는 불가능했던 소형 프로파일을 필요로 하는 무게에 민감한 응용 분야를 위한 고유한 기능을 설계자에게 제공합니다. 분말 제조, 프레스, 소결 및 2차 가공의 발전으로 취성 한계를 극복하여 더 폭넓게 사용할 수 있게 되었습니다. 혼합 및 합금은 고밀도가 강도, 경도 및 열적 혈통과 매우 밀접하게 결합하는 까다로운 전기, 원자력, 자동차 및 항공우주 분야에서 물리적 특성을 추가로 맞춤화할 수 있습니다.
지속 가능한 공급원이 신뢰할 수 있는 글로벌 공급망을 뒷받침함에 따라 설계자들은 이제 무거움과 소형화가 함께 가치를 창출하는 산업 전반의 정밀 엔지니어링 기능을 위해 텅스텐 분말의 극한 밀도를 활용하고 있습니다. 텅스텐의 전략적 중요성이 커짐에 따라 선도적인 제조업체들은 향후 10년간 밀도 임계값을 20g/cm3를 넘어서는 것을 추구할 것입니다.
