Վոլֆրամի մետաղի փոշու հատկությունները

Վոլֆրամի փոշու կատարումը զգալի ազդեցություն ունի հետագա արտադրանքի վերամշակման կատարման և որակի վրա: Հետևաբար, և՛ կոշտ խառնուրդի դաշտը, և՛ վոլֆրամի նյութերի մշակման դաշտը համապատասխան պահանջներ են առաջադրել հում վոլֆրամի փոշու քիմիական մաքրության և ֆիզիկական հատկությունների համար, հատկապես ֆիզիկական հատկությունների պահանջները գնալով ավելի են բարձրանում: 

Քիմիական մաքրություն

Ցեմենտացված կարբիդի և վոլֆրամի արտադրանքի արտադրության ժամանակ վոլֆրամի փոշու քիմիական մաքրությունը պահանջվում է համեմատաբար բարձր լինել: Վոլֆրամի փոշու մնացորդային կեղտոտ տարրերը ազդում են արտադրանքի վերամշակման և սպասարկման կատարողականի վրա: Ազդեցությունը շատ բարդ է, ոմանք վնասակար են, որոշները՝ օգտակար: Ընթացիկ հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ Ca, Mg, P, As, Si, S, Fe, Ni, Cu, Al և Mo կարող են նվազեցնել համաձուլվածքի ամրությունը, մինչդեռ K և Na-ն նպաստում են WC հատիկների աճին: V-ն ու Cr-ն, ընդհակառակը, արգելակում են հատիկների աճը։ Եթե ​​WO-ում Mo պարունակությունը գերազանցի 0,5%-ը, դա կհանգեցնի համաձուլվածքի ճկման ուժի նվազմանը: Ներկայումս արտադրվող վոլֆրամի փոշու սորտերի մեծ մասում մնացորդային մետաղական կեղտերի պարունակությունը (բացառությամբ որպես հավելումների ավելացվածների) տատանվում է մի քանի մասից տասը հազարից մինչև մի քանի մաս հարյուր հազարից: 

Վոլֆրամի փոշու մեջ պարունակվող թթվածինը կարող է արձագանքել կարբիդների հետ՝ ներծծելով ածխածինը կարբիդներից և առաջացնելով ցեմենտացված կարբիդի դեկարբյուրացում: Երբ համաձուլվածքը խիստ ածխաթթվացված է, առաջանում է γ փուլը՝ համաձուլվածքը փխրուն դարձնելով։ Ռեակցիայից արտազատվող գազը մեծացնում է համաձուլվածքի ծակոտկենությունը և նվազեցնում դրա ամրությունը։ Կախված տարբեր նվազեցման գործընթացներից և սարքավորումներից, վոլֆրամի փոշու մեջ թթվածնի պարունակությունը սովորաբար կազմում է 0,05% և 0,5% և այն մեծանում է վոլֆրամի փոշի մասնիկների չափի նվազման և հատուկ մակերեսի մեծացման հետ: Հետևաբար, մանրահատիկ վոլֆրամի փոշու մեջ թթվածնի պարունակության պահանջը պետք է պատշաճ կերպով մեղմացվի: Վոլֆրամի փոշու քիմիական մաքրության պահանջները ներկայացված են Աղյուսակ 4-1-ում, իսկ թթվածնի պարունակության պահանջները ներկայացված են Աղյուսակ 4-2-ում:

Վոլֆրամի փոշու մեջ կեղտոտ տարրերը կարող են առաջանալ հումքից կամ ներմուծվել արտադրության գործընթացում: Հետևաբար, գործընթացի ընթացքում նյութերի աղտոտումը կանխելը մեծ նշանակություն ունի: Օրինակ, վոլֆրամի փոշու արտադրության մեջ, օգտագործելով APT-ը որպես հումք, նյութերը անմիջական շփման մեջ են մտնում կալցինացնող վառարանի, ռեդուկցիոն վառարանի խողովակների և կարասների հետ, ինչը հանգեցնում է այնպիսի կեղտերի պարունակության ավելացմանը, ինչպիսիք են Fe, Ni, Cr և Si, և նվազում է քիմիական մաքրությունը: Երբ դրանց բովանդակությունը հասնում է որոշակի մակարդակի կամ դրանք համախմբվում են բավարար չափով, դրանք կարող են դառնալ թերությունների աղբյուր՝ հետագա մշակման կամ օգտագործման համար: Հետևաբար, վոլֆրամի փոշու մաքրությունն ապահովելու համար, բացի APT հումքի որակը խստորեն վերահսկելուց, շատ կարևոր է նաև գործընթացի ընթացքում աղտոտումը կանխելը: 

2. Ֆիզիկական հատկություններ

Մետաղական վոլֆրամի փոշու ֆիզիկական հատկությունները հիմնականում ներառում են մասնիկների միջին չափը, մասնիկների չափի բաշխումը, մասնիկների ագրեգացման աստիճանը, մասնիկների մորֆոլոգիան, հատուկ մակերեսի մակերեսը, զանգվածային խտությունը, սեղմված խտությունը և Հոլլ հոսքի արագությունը և այլն: 

(Միջին մասնիկների չափը և մասնիկների չափի բաշխումը)

Անկախ նրանից, թե դա ցեմենտացված կարբիդի կամ վոլֆրամի արտադրանք է, կան խիստ պահանջներ վոլֆրամի փոշու միջին մասնիկների չափի և մասնիկների չափի բաշխման համար: Ցեմենտացված կարբիդի ոլորտում W փոշի մասնիկների չափը և մասնիկների չափը ուղղակիորեն ազդում են արտադրված WC փոշի մասնիկների չափի և մասնիկների չափի բաշխման վրա: WC փոշի մասնիկների չափը հետագայում ազդում է ցեմենտացված կարբիդային արտադրանքի աշխատանքի վրա: 

Հետազոտությունը պարզել է, որ WC փոշի հատկությունները սահմանափակվում են W փոշի հատկություններով: Այն բանից հետո, երբ W փոշին կարբոնացվում է WC ձևավորելու համար, մասնիկների չափը ենթարկվում է մի փոքր փոփոխության: WC-ի կոպիտ, միջին և նուրբ մասնիկների չափսերի փոշի արտադրելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել կոպիտ, միջին և մանր մասնիկների W փոշի: Անհավասար W փոշի կարբոնացումը հանգեցնում է անհավասար WC փոշի: Փոշու մասնիկների չափի փոփոխությունները կոպիտ, միջին և մանր մասնիկների W փոշի ածխացումից հետո ներկայացված են Աղյուսակ 4-3-ում:

Վոլֆրամի փոշու մասնիկների չափի պահանջները տարբեր են տարբեր օգտագործողների շրջանում: Կոշտ համաձուլվածքի դաշտի համար, տարբեր նպատակներով օգտագործվող կոշտ համաձուլվածքների տարբեր տեսակների համար, WC փոշի օգտագործվող մասնիկների տարբեր չափերի պատճառով, կան տարբեր պահանջներ հումքի W փոշի մասնիկների միջին չափի և մասնիկների չափի կազմի համար: Բոլոր կտրող գործիքները պահանջում են, որ W փոշին և WC փոշին ունենան նուրբ մասնիկների չափ և նեղ մասնիկների չափի բաշխում: Հարվածային գործիքները պահանջում են, որ W փոշին և WC փոշին լինեն կոպիտ՝ մասնիկների ավելի լայն բաշխվածությամբ: Կոպիտ հատիկավոր WC-ի պատրաստման համար օգտագործվող մասնիկների միջին չափը 25,8 մկմ է: W փոշի մասնիկների չափի ներկայացուցչական բաշխումը ներկայացված է Նկար 4-1-ում:

Վոլֆրամի նյութի վերամշակման համար վոլֆրամի փոշու միջին մասնիկների չափը և մասնիկների չափի բաշխումը ազդում են հետագա արտադրանքների սեղմման աշխատանքի վրա, կանաչ մարմնի խտության (նաև հայտնի է որպես սեղմված մարմին) և սինթրման աշխատանքի վրա: Փոշու մասնիկների ավելի փոքր չափը և ավելի բարդ ձևերը կհանգեցնեն մասնիկների միջև ավելի մեծ շփման, ինչը կհանգեցնի կանաչ մարմնի խտության նվազմանը: Որքան նեղ է մասնիկների չափի բաշխումը, այնքան ավելի թույլ են դասավորված մասնիկները: Մասնիկների չափի ավելի լայն բաշխումը կամ նույնիսկ տարբեր միջին մասնիկների չափսերի փոշիներ խառնելը կարող է հասնել մասնիկների ավելի լավ դասավորվածության և ստանալ ավելի կանաչ մարմնի ամրություն: Վոլֆրամի նյութերի մշակման ոլորտում, վոլֆրամի փոշու միջին մասնիկների չափը սովորաբար պետք է լինի 2-ից 6 մկմ միջակայքում: 

Փոշու մասնիկների չափը և մասնիկների բաշխումը որոշելու բազմաթիվ մեթոդներ կան: Ֆիշերի ապարատը և լազերային մասնիկների չափի անալիզատորը լայնորեն օգտագործվում են վոլֆրամի փոշու մեջ։ Այնուամենայնիվ, այս երկու չափման մեթոդների տարբեր սկզբունքների պատճառով նույն փոշիից ստացված չափված արժեքները կարող են տարբեր լինել: Հետևաբար, վոլֆրամի փոշու մասնիկի չափը սովորաբար պետք է նշվի որպես Fischers-ի միջին մասնիկի չափ կամ լազերային միջին մասնիկի չափ: Բացի այդ, հարկ է նշել, որ «մատակարարված պետական» վոլֆրամի փոշին սովորաբար ունենում է տարբեր աստիճանի ագլոմերացիա, ինչը կապված է արտադրության պայմանների հետ։ Նման նմուշների միջոցով չափված վոլֆրամի փոշու միջին մասնիկների չափը կարող է տարբերվել փոշու իրական մասնիկների չափից: Օրինակ, որոշ ձանձրալի նուրբ վոլֆրամի փոշու մասնիկի չափը «մատակարարված վիճակում» 1-2 մկմ է, իսկ ապապոլիմերացումից և ցրումից հետո արժեքը նվազում է մինչև 0.4-0.5 մկմ: 1-10 մկմ մասնիկների չափսերով վոլֆրամի փոշու համար, շատ դեպքերում, «մատակարարված վիճակի» մասնիկի չափը չափելը կարող է բավարարել արտադրության պահանջները: Վոլֆրամի ենթամիկրոնային փոշու և ավելի կոպիտ վոլֆրամի փոշու համար, մասնիկների չափն ավելի ճշգրիտ բնութագրելու համար, «հղկման վիճակի» նմուշները պետք է օգտագործվեն մասնիկների միջին չափի և մասնիկների բաշխման թեստերի համար: 

ՏՎոլֆրամի փոշու մասնիկների չափի բաշխումը կապված է դրա մասնիկի չափի հետ: Ընդհանրապես, որքան մեծ է վոլֆրամի փոշու միջին մասնիկների չափը, այնքան ավելի լայն է մասնիկների չափի բաշխումը: Տրված մասնիկի չափի համար արտադրության մեջ այնպիսի մեթոդներ, ինչպիսիք են թաց ջրածնի օգտագործումը կամ վոլֆրամի օքսիդին ալկալի մետաղական միացություններ ավելացնելը, կարող են մասնիկի չափը մեծացնել և ավելի նեղացնել մասնիկների չափի բաշխման միջակայքը: Մասնիկների չափերի բաշխման որոշումը հաճախ իրականացվում է «հիմնական վիճակի» նմուշների միջոցով: 

Վոլֆրամի փոշու միջին մասնիկների չափը սովորաբար արտահայտվում է տրամագծով (միկրոմետրերով): Այնուամենայնիվ, արտադրական պրակտիկայում հաճախ օգտագործվում են որոշ կիսաքանակական հասկացություններ: Ընդհանուր դասակարգումները ներառում են. 

Շատ կոպիտ մասնիկներ. մասնիկների միջին չափը > 30 մկմ; 

30 մկմ; 

Կոպիտ մասնիկներ. մասնիկների միջին չափը 10-ից 30 մկմ; 

Միջին չափի մասնիկներ. մասնիկների միջին չափը 3-ից 10 մկմ; 

Նուրբ մասնիկներ. Միջին մասնիկների չափը 0,5 - 3 մկմ; 

Գերմանր մասնիկներ. մասնիկների միջին չափը

(2) Ագրեգացիայի աստիճանը

Փոշիների ագրեգացման աստիճանը սովորաբար բնութագրվում է «մատակարարված վիճակի» և «հիմնական վիճակի» փոշիների միջև մասնիկների չափի տարբերությամբ: Նուրբ վոլֆրամի փոշու ագրեգացման աստիճանը ընդհանուր առմամբ ավելի բարձր է, քան կոպիտ վոլֆրամի փոշին: Վոլֆրամի նյութի արտադրության համար ագրեգացման աստիճանն ուղղակիորեն ազդում է կանաչ կտորի ամրության վրա: WC-ի արտադրության գործընթացում w փոշու ագրեգացման աստիճանը ազդում է ածխածնի բաշխման միատեսակության վրա: 

(3) Մասնիկների մորֆոլոգիա

Վոլֆրամի փոշու մասնիկների մորֆոլոգիան ազդում է դրա սեղմման աշխատանքի և կանաչ մարմնի ամրության վրա: Անկանոն մասնիկների մորֆոլոգիան հանգեցնում է մասնիկների միջև փոխկապակցման՝ դրանով իսկ ուժեղացնելով կանաչ մարմնի ուժը: Գնդաձև վոլֆրամի փոշին ունի լավ հեղուկություն և հատկապես հարմար է նյութերը ցողելու համար: Նմանապես, WC պատրաստելիս վոլֆրամի փոշու մորֆոլոգիան նույնպես ազդում է WC փոշի մորֆոլոգիայի վրա: 

(4) Հատուկ մակերեսային տարածք

Վոլֆրամի փոշու միավոր զանգվածի ընդհանուր մակերեսը կոչվում է վոլֆրամի փոշու հատուկ մակերես, որը սովորաբար արտահայտվում է m2·g-1 միավորներով: Վոլֆրամի փոշու հատուկ մակերեսը սովորաբար տատանվում է 0,01-ից մինչև 12 մ2·գ-1: Այն անուղղակիորեն արտացոլում է վոլֆրամի փոշու մասնիկների չափը և մորֆոլոգիան և կարևոր ցուցիչ է վոլֆրամի փոշու ածխացման գործընթացում սինթերման ակտիվությունը, տարրալուծման բնութագրերը և արձագանքելու կարողությունը գազային և պինդ նյութերի հետ: 

(5) Չամրացված խտություն և սեղմված խտություն

Վոլֆրամի փոշու չամրացված խտությունը և սեղմված խտությունը մեծանում են փոշու միջին մասնիկների չափի մեծացման հետ: Որոշ գործարանի կողմից արտադրված վոլֆրամի փոշու չամրացված խտության և դրա Fischers-ի մասնիկների միջին չափի միջև կապը ներկայացված է Աղյուսակ 4-4-ում: Որքան նեղ է փոշու մասնիկների չափի բաշխումը, այնքան ավելի բարդ է մասնիկների մորֆոլոգիան, և որքան ուժեղ է ագրեգացումը, այնքան փոքր է չամրացված խտությունը: Ընդհանուր առմամբ, կրճատման գործընթացի գործընթացի պարամետրերը կարող են ճշգրտվել այն վերահսկելու համար:

(6) Հեղուկություն

Վոլֆրամի փոշու հեղուկության վրա ազդում են մասնիկների չափը, մասնիկների չափի բաշխումը և մասնիկների մորֆոլոգիան: Որքան ավելի կոպիտ լինեն փոշու մասնիկները, այնքան ավելի կլոր են մասնիկները, և որքան հարթ է մակերեսը, այնքան ավելի լավ է հեղուկությունը: Վոլֆրամի փոշու հեղուկությունը սովորաբար չափվում է Հոլլ հոսքի արագությամբ, որն արտահայտվում է որպես ժամանակ, երբ 50 գ վոլֆրամի փոշին հոսում է Հոլլ հոսքաչափի որոշակի փոքր անցքով: Փոշու հեղուկությունը ուղղակիորեն ազդում է սեղմման գործընթացում ծավալային բեռնման և ձուլվածքի խտության միատեսակության վրա: 

(7)Սեղմելիություն

Սեղմելիությունը վերաբերում է վոլֆրամի փոշու սեղմման ունակությանը հատուկ սեղմման պայմաններում: Այն սովորաբար չափվում է ստանդարտ կաղապարներում՝ սահմանված քսման պայմաններում և արտահայտվում է սեղմված արտադրանքի փոշու խտությամբ՝ նշված ճնշման ներքո: Այն կարող է ներկայացվել նաև կորի գրաֆիկով, որը ցույց է տալիս սեղմված արտադրանքի խտության փոփոխությունը սեղմման ճնշման հետ: 

(8) Ձևավորելիություն