鎢是最有中國特色的有色金屬,2018年全球鎢儲量330萬噸,其中中國儲量190萬噸,占世界鎢總儲量的58%。除中國外,鎢資源較為分散,世界鎢儲量排名第二的俄羅斯也僅占全球7%的儲量。豐富的鎢資源為我國硬質合金行業的發展提供了重要的資源保障。
鎢粉是加工粉末冶金鎢制品和鎢合金的主要原料。純鎢粉可制成絲、棒、管、板等加工材和一定形狀制品。鎢粉與其他金屬粉末混合,可以制成各種鎢合金,如鎢鉬合金、鎢錸合金、鎢銅合金和高密度鎢合金等。鎢粉的另一個重要應用是制成碳化鎢粉,進而制備硬質合金工具,如車刀、銑刀、鉆頭和模具等。
用氫還原法制取鎢粉的工藝過程一般分為兩個階段:第一階段在500~700oC溫度下,三氧化鎢還原成二氧化鎢;第二階段在700~900oC溫度下,二氧化鎢還原成鎢粉。還原反應常在管式電爐或回轉式爐中進行。還原鎢粉的性能(如純度、粒度、粒度組成等)主要取決于還原工藝。在管式爐中還原鎢粉時,影響還原速度的主要工藝參數是還原溫度、燒舟中氧化鎢的裝載量、燒舟移動速度、氫氣流速及氫氣中水分含量。隨著還原溫度的升高,鎢粉的粒度變粗。
鎢粉的制取除了氫還原法外,還有早期采用的氧化鎢碳還原法,還原溫度高于1050oC。用這種方法得到的鎢粉純度較低。此外,用金屬鋁、鈣、鋅等還原氧化鎢的工藝研究工作亦在進行中。對于特殊應用而要求高純度、超細粒度的鎢粉,則發展了氯化鎢氫還原法,得到的鎢粉粒度可小于0.05μm。
鎢粉性能指標有比表面積、粒度分布、鎢粉微觀形貌等,鎢粉越細,比表面積越大,粉末成型性能越好。
《GB/T26726-2011超細鎢粉》詳細規定了鎢粉比表面積測試方法及數據要求,規范嚴格的測試離不開高性能比表面測試儀,為了保證測試過程的嚴謹性及結果的可靠性,精微高博公司研發的JW-BK200系列比表面積測試儀采用小量程(0.1torr/1torr)傳感器,搭載高真空(10-8Pa)分子泵,對樣品比表面數據進行采集,并將采集的數據傳入多維分析模型中,從而得到令人滿意的實驗結果。