Reines Wolfram-Pulver

Übersicht

Reines Wolframpulver ist eine feine Pulverform von elementarem Wolfram, die häufig zu verschiedenen Materialien für eine Vielzahl von kommerziellen und industriellen Anwendungen verarbeitet wird. Zu den wichtigsten Details von reinem Wolframpulver gehören:

Chemische Formel	W
CAS-Nummer	7440-33-7
Schmelzpunkt	3.422°C (6.192°F)
Dichte	19,3 g/cm3

Wolframpulver wird geschätzt, weil es den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle hat und eine hohe Dichte, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweist. Es wird häufig in Anwendungen verwendet, die Härte, Verschleißfestigkeit, Haltbarkeit und Hitzebeständigkeit erfordern.

Zu den wichtigsten Verwendungszwecken von reinem Wolframpulver gehören die Herstellung von Wolframkarbid, schweren Wolframlegierungen, Wolfram-Mahlerzeugnissen, Leuchtdrähten, Heizelementen, Strahlenschutz und Speziallegierungen. Das Pulver kann durch Sintern, heißisostatisches Pressen, thermische Spritzschichten und additive Fertigung weiterverarbeitet werden.

Arten von reinem Wolfram-Pulver

Es gibt verschiedene Klassifizierungen und Qualitäten von reinem Wolframpulver, die durch Parameter wie Partikelgröße, Morphologie, scheinbare Dichte und Verunreinigungsgrad definiert sind:

Typ	Beschreibung
Ultrafeines Pulver	Pulver mit großer Oberfläche und einer durchschnittlichen Partikelgröße von weniger als 0,5 Mikrometern
Feines Pulver	Durchschnittliche Partikelgröße von 0,5 bis 10 Mikron
Grobes Pulver	Partikelgröße über 10 Mikrometer
Nano-Pulver	Mindestens eine Dimension kleiner als 0,1 Mikrometer
Kugelförmiges Pulver	Abgerundete Partikelform und Morphologie

Diese Pulver sind in Größe und Morphologie auf bestimmte Herstellungsverfahren zugeschnitten, um einzigartige Materialeigenschaften im fertigen Teil zu erzielen.

Zusammensetzung des reinen Wolframpulvers

Hochreine Wolframpulver enthalten über 99,9% elementares Wolfram nach Gewicht. Verunreinigungen können geringe Mengen an Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff und anderen Spurenelementen enthalten.

Inhaltlich	Gewicht %
Wolfram (W)	99.9% min
Kohlenstoff (C)	0,06% max
Sauerstoff (O)	0.03 – 0.1%
Stickstoff (N)	0,02% max
Andere Spurenelemente	0,01% max

Die Aufrechterhaltung eines hohen Reinheitsgrads im Ausgangspulver ist entscheidend für die endgültigen Materialeigenschaften wie Dichte, Festigkeit und Duktilität von Wolframprodukten. Spezifische Verunreinigungsgrenzwerte können durch verschiedene Wolframpulversorten und -spezifikationen festgelegt werden.

Eigenschaften von Reines Wolfram-Pulver

In seiner reinen Pulverform verfügt Wolfram über mehrere einzigartige physikalische und chemische Eigenschaften:

Eigentum	Wert
Schmelzpunkt	3.422°C (6.192°F)
Siedepunkt	5.930°C (10.706°F)
Dichte	19,3 g/cm3
Elektrischer Widerstand	5.5 x 10-6 Ωcm
Elastizitätsmodul	411 GPa (59.700 ksi)
Poissonsche Zahl	0.28
Koeffizient der thermischen Ausdehnung	4.5 x 10-6/K
Oxidationsbeständigkeit	Widersteht der Oxidation an der Luft bis zu 600-800°C

Diese intrinsischen Eigenschaften bleiben erhalten, wenn das Pulver mit Hilfe verschiedener pulvermetallurgischer Verfahren in andere Wolframwerkstoffe wie Schwermetalllegierungen, Walzprodukte oder Verbundwerkstoffe umgewandelt wird.

Merkmale des reinen Wolframpulvers

Neben der Zusammensetzung und den Eigenschaften wird reines Wolframpulver auch durch physikalische Merkmale wie:

Charakteristisch	Typische Werte
Partikelform	Unregelmäßig, eckig
Partikelgrößenverteilung	0,5 - 10 Mikrometer
Scheinbare Dichte	2 - 5 g/cm3
Spezifische Oberfläche	0.5 - 5 m2/g
Fließeigenschaften	Gute Fließfähigkeit und Packungsdichte

Diese Eigenschaften beeinflussen zusammen mit der Reinheit die Qualität und Konsistenz der fertigen Wolfram-Mahlerzeugnisse. Die Morphologie und Größenverteilung des Pulvers kann je nach den Anforderungen der Anwendung angepasst werden.

Anwendungen und Verwendungszwecke von reinem Wolframpulver

Dank seiner besonderen Eigenschaften findet reines Wolframpulver in vielen Bereichen des Handels und der Industrie Anwendung:

Anmeldung	Verwendet
Wolframkarbid (WC)	Schneidwerkzeuge, Bergbau-/Bohrausrüstung, Matrizen, Schleifmittel
Wolfram-Schwermetall-Legierungen	Strahlungsabschirmung, Gegengewichte, Penetratoren
Filamente	Glühlampen, Halogenlampen und Entladungslampen
Heizelemente	Hochtemperaturöfen, Reaktoren, medizinische Geräte
Mühlenprodukte	Stäbe, Drähte, Bleche, Folien
Speziallegierungen	Raketendüsen, Strahlungsabschirmung, Thermoelemente
Additive Fertigung	3D-gedruckte Komponenten aus Wolfram

Diese Beispiele decken einige der wichtigsten Verwendungszwecke ab, umfassen jedoch bei weitem nicht alle Anwendungen dieses einzigartigen Metallpulvers. Mit den Fortschritten in der Materialwissenschaft und den Fertigungstechnologien werden die Anwendungen von Wolframpulver für extreme Bedingungen weiter zunehmen.

Spezifikationen und Qualitäten von reinem Wolframpulver

Es gibt mehrere Standardspezifikationen, in denen die Güteklassen und Qualitätsparameter für hochreines Wolframpulver festgelegt sind:

Standard	Klassen
ASTM B777	99,9% rein (D), 99,95% rein (XD), 99,99% rein (UHP)
ISO 18118	APT10, APT20, APT50
GB/T 30111	Reinheitsgrade 99,9%, 99,95%, 99,99%
JIS H 3201	JP1, JP2, JP3, Noten

Darin werden der zulässige Gehalt an Verunreinigungen, die Partikelgrößenverteilung, die Bereiche der Schüttdichte und typische Anwendungen für jede Pulversorte in Abhängigkeit von der erforderlichen Materialleistung festgelegt. Kundenspezifische Spezifikationen, die auf die Anforderungen der Endanwendung zugeschnitten sind, sind ebenfalls üblich.

Hersteller und Lieferanten von reinem Wolframpulver

Zu den wichtigsten globalen Anbietern, die hochreines Wolframpulver herstellen und vertreiben, gehören:

Unternehmen	Standort
Xiamen Tungsten Co, Ltd.	China
Midwest Wolfram Service	USA
Unternehmen Wolfram	Österreich
HC Stark	Deutschland
Luoyang Tongrun Nano Technology Co. Ltd.	China

Viele weitere regionale Akteure bieten auch Wolframpulver-Beschaffungs-, Herstellungs- und Lieferkettendienste für globale Kunden an. Es sind sowohl standardisierte Qualitäten als auch kundenspezifisches Pulver erhältlich.

Preisgestaltung für reines Wolfram-Pulver

Die Preisspannen für reines Wolframpulver hängen von verschiedenen Faktoren ab:

Typ	Preisspanne
Ultrafeines Pulver	$150 - $500 pro kg
Feines Pulver	$80 - $150 pro kg
Grobes Pulver	$50 - $100 pro kg
Forschung/eigene Noten	$300+ pro kg

Die Preise hängen stark vom Reinheitsgrad, den Produktionsmengen, den regionalen Märkten und anderen kundenspezifischen Anforderungen ab. Für ultrafeine und Nanopulver mit hoher Leistung werden höhere Preise verlangt.

Pro und Kontra von Reines Wolfram-Pulver

Die Verwendung von reinem Wolframpulver als Werkstoff hat mehrere Vorteile und einige Einschränkungen:

Vorteile

• Extrem hoher Schmelzpunkt
• Hohe Dichte für hervorragende Strahlungsabschirmung
• Widersteht Hitze, Korrosion, Verschleiß und Abrieb
• Biokompatibel - Verwendung in medizinischen Geräten
• Umweltverträgliche Herstellung

Benachteiligungen

• Teures Grundmaterial
• Spröde, wenn nicht legiert
• Anspruchsvoll zu bearbeiten
• Erfordert fortgeschrittene Verarbeitung für die Formgebung

Für Anwendungen, bei denen Hitze- und Strahlungsbeständigkeit in Verbindung mit Festigkeit und Umweltstabilität entscheidend sind, übertrifft reines Wolfram die meisten anderen Metalle und Legierungen bei weitem. Seine Einschränkungen können oft durch den Einsatz von pulvermetallurgischen Verfahren überwunden werden.

Vergleich zwischen Wolframpulvertypen

Zu den wichtigsten Unterschieden zwischen den verschiedenen Wolframpulver-Klassifizierungen gehören:

	Ultrafeine	Fein	Grob
Partikelgröße	Weniger als 0,5 Mikrometer	0,5 bis 10 Mikrometer	Über 10 Mikrometer
Fläche	Hoch	Mäßig	Niedrig
Dichte	Niedrig	Mäßig	Höher
Preis	Höchste	Mittlerer Bereich	Niedrig

Ultrafeine Pulver ermöglichen einzigartige Eigenschaften im Nanomaßstab, können aber schwierig zu handhaben sein. Grobe Varianten bieten eine einfachere Verarbeitung, wenn auch mit weniger Spezialisierung. Partikeltechnik bietet maßgeschneiderte Leistung.

FAQs

F: Muss reines Wolframpulver vor der Verwendung in Anwendungen zusätzlich verarbeitet werden?

A: Ja, Wolframpulver muss in der Regel gesintert, heißisostatisch gepresst, verdichtet oder additiv hergestellt werden, bevor es die für die Endanwendung erforderlichen endgültigen Materialeigenschaften erhält. Die Pulvermetallurgie ist entscheidend für die Herstellung funktionaler Teile.

F: Wie wird Wolframpulver hergestellt?

A: Es wird in der Regel durch Wasserstoffreduktion von Wolframoxiden unter kontrollierten Bedingungen hergestellt, um die hochreine elementare Pulverform zu erzeugen. Zusätzliche Schritte wie Mahlen, Glühen und Oberflächenbehandlung können die Pulvereigenschaften anpassen.

F: Welche Legierungselemente können dem reinen Wolframpulver zugesetzt werden?

A: Geringe Mengen von Nickel, Eisen oder Kupfer können mit Wolfram gemischt werden, um schwere Legierungen für verschiedene Anwendungen herzustellen, die unterschiedliche Eigenschaften erfordern. Die spezifischen Formulierungen sind anwendungsabhängig.

F: Muss Wolframpulver bei der Herstellung oder Lagerung besonders behandelt werden?

A: Ja, die Exposition gegenüber Luft während der Verarbeitung bei hohen Temperaturen kann zu Oxidation führen, daher wird eine inerte Atmosphäre verwendet. Die Lagerung unter Vakuum oder Inertgas verhindert Verunreinigungen, die die Leistung beeinträchtigen würden.

F: Welcher Partikelgrößenbereich ist für die additive Fertigung mit Wolfram am besten geeignet?

A: Feine Pulver im Größenbereich von 10-45 Mikrometern besitzen eine gute Fließfähigkeit und Packungsdichte für einen gleichmäßigen Schichtdruck. Es werden jedoch Nanopulver für eine bessere Verdichtung und bessere Eigenschaften untersucht.

Schlussfolgerung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass reines Wolframpulver eine außergewöhnliche Leistung bei hohen Temperaturen, strahlungsempfindlichen und robusten Anwendungen in vielen Branchen bietet. Fortschritte in der Pulvermetallurgie ermöglichen nun eine breitere Anwendung der einzigartigen Materialstärken von Wolfram. Mit einer erweiterten Fertigungsinfrastruktur und sinkenden Kosten können wir davon ausgehen, dass reinere Formen dieses wichtigen Technologieminerals weltweit breite Anwendung finden werden, um die Leistungsgrenzen auch in sehr anspruchsvollen Anwendungsfällen zu überwinden. Seine unvergleichlichen Fähigkeiten machen Wolfram nahezu unverzichtbar.

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