Хусусиятҳои хокаи металлии волфрам

Фаъолияти хокаи волфрам ба коркарди коркард ва сифати маҳсулоти минбаъда таъсири назаррас мерасонад. Аз ин рӯ, ҳам майдони хӯлаи сахт ва ҳам соҳаи коркарди маводи волфрам ба тозагии кимиёвӣ ва хосиятҳои физикии хокаи волфрам хом талаботи мувофиқро ба миён гузоштанд, махсусан талабот ба хосиятҳои физикӣ торафт баландтар мешавад. 

Тозагии химиявӣ

Ҳангоми истеҳсоли маҳсулоти карбиди цементшуда ва вольфрам тозагии химиявии хокаи вольфрам нисбатан баланд аст. Унсурҳои наҷосати боқимонда дар хокаи волфрам ба иҷрои коркард ва хидматрасонии маҳсулот таъсир мерасонанд. Таъсир хеле мураккаб аст, баъзеҳо зараровар ва баъзеҳо фоидаоваранд. Тадқиқотҳои ҷорӣ нишон медиҳанд, ки Ca, Mg, P, As, Si, S, Fe, Ni, Cu, Al ва Mo метавонанд қувваи хӯларо коҳиш диҳанд, дар ҳоле ки K ва Na ба афзоиши донаҳои WC мусоидат мекунанд. V ва Cr, аз тарафи дигар, нашъунамои донаҳоро бозмедоранд. Агар миқдори Mo дар WO аз 0,5% зиёд бошад, он боиси паст шудани қувваи печиши хӯла мегардад. Дар аксари навъҳои хокаи волфрам, ки айни замон истеҳсол карда мешаванд, миқдори ифлосҳои металлии боқимонда (ба истиснои онҳое, ки ба сифати иловаҳо илова карда мешаванд) дар ҳудуди аз чанд қисм ба даҳ ҳазор то чанд қисм ба сад ҳазор аст. 

Оксиген дар хокаи волфрам метавонад бо карбидҳо реаксия карда, карбонро аз карбидҳо ҷаббида кунад ва боиси декарбуризатсияи карбиди сементшуда гардад. Вақте ки хӯла ба таври ҷиддӣ декарбуризатсия карда мешавад, марҳилаи γ пайдо мешавад, ки хӯларо шикастан мегардонад. Газе, ки аз реаксия ҷудо мешавад, ковокагии хӯларо зиёд карда, қувваташро кам мекунад. Вобаста аз равандҳо ва таҷҳизоти гуногуни коҳиш, миқдори оксиген дар хокаи волфрам одатан аз 0,05% то 0,5% аст ва он бо кам шудани андозаи зарраҳои хокаи волфрам ва афзоиши майдони мушаххаси рӯизаминӣ меафзояд. Аз ин рӯ, талабот ба мундариҷаи оксиген дар хокаи вольфрам бояд ба таври мувофиқ сабук карда шавад. Талаботи тозагии кимиёвӣ барои хокаи волфрам дар ҷадвали 4-1 ва талабот ба миқдори оксиген дар ҷадвали 4-2 нишон дода шудаанд.

Унсурҳои наҷосат дар хокаи волфрам метавонанд аз ашёи хом пайдо шаванд ё дар ҷараёни истеҳсолот ворид карда шаванд. Бинобар ин дар рафти процесс пешгирй кардани ифлосшавии материалхо ахамияти калон дорад. Масалан, ҳангоми истеҳсоли хокаи волфрам бо истифода аз АПТ ҳамчун ашёи хом, маводҳо мустақиман бо кӯраи калсийкунӣ, найҳои печҳои редуксионӣ ва тигелҳо тамос мегиранд, ки дар натиҷа миқдори ифлосиҳо ба монанди Fe, Ni, Cr ва Si зиёд мешавад ва тозагии химиявӣ кам мешавад. Вақте ки мундариҷаи онҳо ба сатҳи муайян мерасад ё онҳо ба андозаи кофӣ ҷамъ мешаванд, онҳо метавонанд барои коркард ё истифодаи минбаъда манбаи камбудиҳо гарданд. Аз ин рӯ, барои таъмини тозагии хокаи волфрам, дар баробари назорати қатъии сифати ашёи хоми APT, инчунин пешгирии ифлосшавӣ дар ҷараёни раванд хеле муҳим аст. 

2. Хусусиятҳои физикӣ

Хусусиятҳои физикии хокаи волфрами металлӣ асосан андозаи миёнаи зарраҳо, тақсимоти андозаи зарраҳо, дараҷаи агрегатсияи зарраҳо, морфологияи зарраҳо, майдони мушаххаси рӯизаминӣ, зичии масса, зичии фишурдашуда ва суръати ҷараёни Холл ва ғайраро дар бар мегиранд. 

(Андозаи миёнаи зарраҳо ва тақсимоти андозаи зарраҳо)

Новобаста аз он ки он карбиди сементшуда ё маҳсулоти вольфрам аст, барои андозаи миёнаи зарраҳо ва тақсимоти андозаи зарраҳои хокаи волфрам талаботҳои қатъӣ мавҷуданд. Дар соҳаи карбиди сементшуда, андозаи зарраҳо ва тақсимоти андозаи зарраҳои хокаи W мустақиман ба андозаи зарраҳо ва тақсимоти андозаи зарраҳои хокаи WC истеҳсолшуда таъсир мерасонанд. Андозаи зарраҳои хокаи WC минбаъд ба иҷрои маҳсулоти карбиди сементшуда таъсир мерасонад. 

Таҳқиқот нишон дод, ки хосиятҳои хокаи WC аз ҷониби хокаи W маҳдуд карда шудаанд. Пас аз он ки хокаи W барои ташаккули WC карбонизатсия карда мешавад, андозаи заррача каме тағир меёбад. Барои истеҳсоли хокаи WC аз андозаи зарраҳои дағал, миёна ва майда, хокаи зарраҳои WC-и дағал, миёна ва майдаи WC бояд истифода шавад. Карбонизатсияи хокаи W нобаробар ба хокаи нобаробари WC оварда мерасонад. Тағйироти андозаи заррачаҳои хока пас аз карбонизатсияи хокаи заррачаҳои дағал, миёна ва майдаи W дар ҷадвали 4-3 нишон дода шудаанд.

Талабот ба андозаи зарраҳои хокаи волфрам дар байни корбарони гуногун фарқ мекунанд. Барои майдони хӯлаи сахт, барои намудҳои гуногуни хӯлаҳои сахт, ки барои мақсадҳои гуногун истифода мешаванд, аз сабаби андозаи гуногуни зарраҳои хокаи WC истифодашаванда, талаботҳои гуногун ба андозаи миёнаи зарраҳо ва таркиби андозаи зарраҳои ашёи хоми хокаи W мавҷуданд. Ҳама асбобҳои буридан аз хокаи W ва хокаи WC талаб мекунанд, ки андозаи заррачаҳо ва тақсимоти танги андозаи зарраҳо дошта бошанд. Асбобҳои таъсирбахш талаб мекунанд, ки хокаи W ва WC хокаи WC бо тақсимоти васеътари андозаи зарраҳо дағал бошанд. Андозаи миёнаи заррачаҳо, ки барои тайёр кардани WC-и ғафс истифода мешаванд, 25,8 мкм аст. Тақсимоти намояндагии андозаи зарраҳои хокаи W дар расми 4-1 нишон дода шудааст.

Барои коркарди маводи волфрам, андозаи миёнаи зарраҳо ва тақсимоти андозаи зарраҳои хокаи волфрам ба кори пахшкунии маҳсулоти минбаъда, зичии ҷисми сабз (инчунин ҳамчун ҷисми фишурда маълум) ва иҷрои агломератсия таъсир мерасонанд. Андозаи зарраҳои хокаи хурдтар ва шаклҳои мураккабтар боиси кашиши бештари байни зарраҳо мегардад, ки боиси кам шудани зичии ҷисми сабз мегардад. Тақсимоти андозаи зарраҳо ҳар қадар тангтар бошад, зарраҳо ҳамон қадар озодтар ҷойгир мешаванд. Тақсимоти васеътари андозаи зарраҳо, ё ҳатто омехта кардани хокаҳои андозаҳои миёнаи заррачаҳо, метавонанд ба ҷойгиршавии беҳтари зарраҳо ноил шаванд ва қувваи баланди бадани сабз ба даст оранд. Дар соҳаи коркарди маводи волфрам, андозаи миёнаи зарраҳои хокаи волфрам одатан дар доираи аз 2 то 6 мкм талаб карда мешавад. 

Усулҳои зиёде барои муайян кардани андозаи зарраҳои хок ва тақсимоти андозаи зарраҳо мавҷуданд. Аппарати Фишерс ва анализатори андозаи заррачахои лазерй дар хокаи вольфрам васеъ истифода мешавад. Бо вуҷуди ин, аз сабаби принсипҳои гуногуни ин ду усули ченкунӣ, арзишҳои ченшуда, ки аз як хока гирифта шудаанд, метавонанд фарқ кунанд. Аз ин рӯ, андозаи зарраҳои хокаи волфрам бояд одатан ҳамчун андозаи миёнаи зарраҳои Фишерс ё андозаи миёнаи зарраҳои лазерӣ ифода карда шаванд. Илова бар ин, бояд қайд кард, ки хокаи волфрам "долати таъминшуда" одатан дараҷаҳои гуногуни агломератсия дорад, ки ба шароити истеҳсолот алоқаманд аст. Андозаи миёнаи зарраҳои хокаи волфрам, ки бо истифода аз чунин намунаҳо чен карда шудааст, метавонад аз андозаи воқеии зарраҳои хок фарқ кунад. Масалан, андозаи зарраҳои баъзе хокаи волфрами нозуки кунд дар ҳолати додашуда 1-2 мкм аст ва пас аз деполимеризатсия ва дисперсия арзиши он то 0,4-0,5 мкм паст мешавад. Барои хокаи волфрам бо андозаи зарраҳо дар доираи 1-10 мкм, дар аксари ҳолатҳо чен кардани андозаи зарраҳои "долати додашуда" метавонад ба талаботи истеҳсолот ҷавобгӯ бошад. Барои хокаи вольфрами субмикронӣ ва хокаи вольфрами дағал, барои дақиқтар тавсиф кардани андозаи зарраҳо, намунаҳои "ҳолати суфтакунӣ" бояд барои санҷиши андозаи миёнаи зарраҳо ва тақсимоти андозаи зарраҳо истифода шаванд. 

Ттақсимоти андозаи зарраҳои хокаи волфрам ба андозаи зарраҳои он вобаста аст. Умуман, андозаи миёнаи зарраҳои хокаи волфрам чӣ қадар калонтар бошад, тақсимоти андозаи зарраҳо ҳамон қадар васеътар мешавад. Барои андозаи муайяни заррачаҳо, дар истеҳсолот, усулҳо ба монанди истифодаи гидрогени тар ё илова кардани пайвастагиҳои металлии ишқорӣ ба оксиди волфрам метавонанд андозаи зарраҳоро калонтар кунанд ва диапазони тақсимоти андозаи зарраҳоро тангтар назорат кунанд. Муайян кардани тақсимоти андозаи зарраҳо аксар вақт бо истифода аз намунаҳои "ҳолати заминӣ" анҷом дода мешавад. 

Андозаи миёнаи зарраҳои хокаи волфрам одатан бо диаметри он (бо микрометр) ифода карда мешавад. Аммо дар амалияи истехсолй аксар вакт баъзе мафхумхои ниммикдорй истифода мешаванд. Ба таснифоти умумӣ дохил мешаванд: 

Заррачаҳои хеле дағал: Андозаи миёнаи заррачаҳо > 30 мкм; 

30 мкм; 

Заррачаҳои дағал: Андозаи миёнаи заррачаҳо аз 10 то 30 мкм; 

Заррачаҳои миёнаҳаҷм: Андозаи миёнаи заррачаҳо аз 3 то 10 мкм; 

Заррачаҳои майда: Андозаи миёнаи заррачаҳо 0,5 - 3 мкм; 

Заррачаҳои ултрафина: андозаи миёнаи зарраҳо

(2) Дараҷаи ҷамъбастӣ

Дараҷаи ҷамъшавии хокаҳо одатан бо фарқияти андозаи зарраҳо байни хокаҳои "ҳолати додашуда" ва хокаҳои "ҳолати заминӣ" тавсиф карда мешавад. Дараҷаи ҷамъшавии хокаи вольфрами нозук одатан аз хокаи вольфрами дағал баландтар аст. Барои истеҳсоли маводи волфрам, дараҷаи ҷамъшавӣ бевосита ба қувваи порчаи сабз таъсир мерасонад. Дар раванди истеҳсоли WC, дараҷаи агрегатсияи хокаи w ба якрангии тақсимоти карбон таъсир мерасонад. 

(3) Морфологияи заррачаҳо

Морфологияи зарраҳои хокаи волфрам ба кори пахшкунии он ва қувваи ҷисми сабз таъсир мерасонад. Морфологияи номунтазами заррачаҳо ба пайвастшавии байни зарраҳо оварда мерасонад ва ба ин васила қувваи ҷисми сабзро тақвият медиҳад. Хокаи вольфрами сферикӣ моеъи хуб дорад ва махсусан барои пошидани мавод мувофиқ аст. Ба ҳамин монанд, ҳангоми тайёр кардани WC, морфологияи хокаи волфрам низ ба морфологияи хокаи WC таъсир мерасонад. 

(4) Масоҳати мушаххаси рӯизаминӣ

Масоҳати умумии сатҳи дорои массаи воҳиди хокаи волфрам ҳамчун майдони мушаххаси хокаи волфрам номида мешавад, ки одатан бо воҳидҳои m2·g-1 ифода карда мешавад. Масоҳати мушаххаси хокаи волфрам одатан аз 0,01 то 12 м2 · г-1 аст. Он ба таври ғайримустақим андозаи зарраҳо ва морфологияи хокаи волфрамро инъикос мекунад ва нишондиҳандаи муҳим барои арзёбии фаъолияти агломератсия, хусусиятҳои обшавӣ ва қобилияти реаксия бо моддаҳои газӣ ва сахт дар ҷараёни карбонизатсияи хокаи волфрам мебошад. 

(5) Зичии фуҷур ва зичии фишурда

Зичии фуҷур ва фишурдашудаи хокаи волфрам бо зиёд шудани андозаи миёнаи зарраҳои хока зиёд мешавад. Муносибати байни зичии фуҷури хокаи волфрам, ки як корхонаи муайян истеҳсол кардааст ва андозаи зарраҳои миёнаи Фишерс дар ҷадвали 4-4 нишон дода шудааст. Тақсимоти андозаи зарраҳои хок ҳар қадар тангтар бошад, морфологияи зарраҳо ҳамон қадар мураккабтар бошад ва ҷамъшавӣ ҳар қадар сахттар бошад, зичии фуҷур камтар мешавад. Умуман, параметрҳои раванди раванди коҳишро барои назорат кардани он танзим кардан мумкин аст.

(6) Моеъ

Моеъи хокаи волфрам аз андозаи зарраҳо, тақсимоти андозаи зарраҳо ва морфологияи зарраҳо таъсир мерасонад. Заррачахои хока хар кадар дагалтар бошанд, заррачахо хамон кадар мудаввартар ва сатхи он хамвортар бошад, моеъ хамон кадар бехтар мешавад. Моеъи хокаи волфрам одатан аз рӯи суръати ҷараёни Холл чен карда мешавад, ки он ҳамчун вақти сарф кардани 50 г хокаи волфрам аз сӯрохии хурди муайян дар метри гардиши Холл ифода карда мешавад. Моеъи хока бевосита ба боркунии ҳаҷмӣ дар ҷараёни пресскунӣ ва яксонии зичии рехтагарӣ таъсир мерасонад. 

(7)Фишорпазирӣ

Фишорпазирӣ ба қобилияти хокаи волфрам дар шароити муайяни фишор фишурда мешавад. Он одатан дар қолабҳои стандартӣ дар шароити муайяни молиданӣ чен карда мешавад ва бо зичии хокаи маҳсулоти прессшуда дар зери фишори муқарраршуда ифода карда мешавад. Онро инчунин бо диаграммаи каҷӣ нишон додан мумкин аст, ки тағирёбии зичии маҳсулоти фишурдашударо бо фишори фишор нишон медиҳад. 

(8) Шаклпазирӣ