Tungsten powder with high density finds extensive use across industrial, military, and technology applications. This guide provides comprehensive information on the properties, production, applications, suppliers, and costs of wolfraampoeder met hoge dichtheid.
Introduction to High Density Tungsten Powder
High density tungsten powder is a fine particulate form of tungsten metal known for its:
- Very high density up to 19.3 g/cm3
- High strength and hardness properties
- Bestand tegen hoge temperaturen
- Thermal/electrical conductivity
- Applications requiring high mass and durability
- Use in alloys, composites, radiation shielding, and more
With density almost twice that of lead, tungsten makes an ideal material for applications requiring weight, compact size, kinetic energy, and vibration damping. This guide details the different types, production methods, properties, applications, suppliers, costs, and other considerations for high density tungsten powder.
Types van Hoge dichtheid wolfraam poeder
Tungsten powder is available in different compositions and forms categorized by:
High Density Tungsten Powder Types
| Type | Beschrijving |
|---|---|
| Zuiver wolfraam | Over 99.9% W, impurities like C, O, N, Fe |
| Wolfraam zware legeringen | W with Ni, Fe, Cu, Co |
| Wolfraamcarbide | WC powder |
| Nanoscale tungsten | Ultrafine particle size under 100 nm |
| Spherical tungsten | Near-perfect rounded particle shape |
| Chemically reduced tungsten | Irregular morphology, high oxygen |
| Milled tungsten | Flattened/folded particles from milling |
- Pure tungsten provides the highest density but can be brittle. Alloying improves toughness and workability.
- Tungsten carbide boosts hardness and wear resistance significantly.
- Specialty grades like spherical and nano powder offer enhanced properties.
- Production method determines powder characteristics optimal for certain applications.
Production Methods for High Density Tungsten Powder
Tungsten powder can be produced through various techniques:
Productiemethoden voor wolfraampoeder
| Methode | Beschrijving |
|---|---|
| Waterstofreductie | Reduction of tungsten oxide using hydrogen |
| Thermal decomposition | Heating tungsten oxide in hydrogen atmosphere |
| Plasma-verneveling | Melted tungsten atomized using plasma torch |
| Elektrode inductie smelten | Melted tungsten stream broken into droplets |
| Chemische reductie | Using reducing agents like ammonia on tungsten oxide |
| Mechanisch frezen | Ball milling tungsten into fine powder |
- Hydrogen reduction and thermal decomposition of tungsten oxide are common commercial production routes.
- Plasma atomization generates fine spherical powders suitable for additive manufacturing.
- Chemical reduction methods like ammonia can produce high purity powder.
- Mechanical milling via ball milling can grind tungsten into fine particle sizes.
- Alloy tungsten powder is produced by mixing elemental or prealloyed powders.
- Secondary processing like vacuum sintering, annealing, spraying, etc. further tailors powder qualities.
Properties of High Density Tungsten Powder
The unique properties of tungsten originate from its high atomic mass and make it ideal for demanding applications:
High Density Tungsten Powder Properties
| Eigendom | Waarde |
|---|---|
| Dikte | 19.25 g/cm3 |
| Smeltpunt | 3422°C |
| Warmtegeleiding | 173 W/mK |
| Elektrische weerstand | 5,5 μΩ-cm |
| Treksterkte | 550-700 MPa |
| Elasticiteitsmodulus | 400 GPa |
| Poisson-ratio | 0.28 |
| Thermische expansie | 4.5 x 10<sup>-6</sup>/K |
- Highest melting point of all metals. Retains strength at high temperatures.
- Extremely high density provides excellent mass within a compact footprint.
- Good thermal and electrical conductivity.
- High elastic stiffness. Resists deformation under load.
- Alloying with Ni, Fe, Co, Cu can optimize combinations of strength, ductility, and density.
- Powder shape, size distribution, and processing conditions affect final part properties.
Toepassingen van Hoge dichtheid wolfraam poeder
The unique properties of high density tungsten powder make it suitable for the following key applications:
High Density Tungsten Powder Applications
| Industrie | Toepassingen |
|---|---|
| Verdediging | Kinetic energy penetrators, ammunition, radiation shielding |
| Automobiel | Tire studs, weights, vibration damping |
| Lucht- en ruimtevaart | Stralingsafscherming, tegengewichten |
| Elektronica | Electrical contacts, heat sinks, sputtering targets |
| Medisch | Radiation shielding, probes, surgical tools |
| Sport | Golf club weights, darts, fishing lures |
| Industrieel | Drill bits, cutting tools, wear parts |
- Penetrators: Tungsten alloys make extremely dense kinetic energy projectiles for armor piercing ammunition.
- Stralingsafscherming: Tungsten’s density provides effective shielding from X-ray and gamma radiation in medical and defense sectors.
- Trillingsdemping: The high mass efficiently damps vibrations in machinery and vehicles.
- Elektrische contacten: Tungsten’s conductivity and resistance to arcing is leveraged in switches, relays, and more.
- Heatsinks: High thermal conductivity enables heat dissipation in electronics.
- Slijtageonderdelen: Extreme hardness resists wear even at high temperatures in cutting tools.
Global Suppliers of High Density Tungsten Powder
Some major companies supplying various grades of high density tungsten powder include:
High Density Tungsten Powder Suppliers
| Bedrijf | Hoofdkwartier |
|---|---|
| Wolfram-bedrijf | Oostenrijk |
| HC Starck | Duitsland |
| Xiamen Wolfraam | China |
| JX Nippon Mijnbouw & Metalen | Japan |
| Wolfraam uit het Middenwesten | VS |
| GTP | VS |
| H. Cross Company | VS |
| TaeguTec | Zuid-Korea |
- Leading suppliers have expertise in specialized production methods for high purity and advanced tungsten powder.
- Custom alloys, particle size distribution, morphology, coatings, and other specifications can be provided.
- A global supply chain and distribution network enables serving diverse markets.
- Smaller regional manufacturers also supply tungsten powder tailored for local industry needs.
Cost Analysis of High Density Tungsten Powder
As a rare metal, tungsten powder commands higher pricing than common metals like steel or copper powder:
Cost Drivers for High Density Tungsten Powder
- Purity levels and chemistry
- Deeltjesvorm en -grootteverdeling
- Aankoopvolumes
- Production process complexity
- Raw tungsten prices
- Supplier margins and location
Tungsten Powder Price Ranges
| Type | Prijsbereik |
|---|---|
| Pure tungsten, standard grade | $40-100 per kg |
| High purity tungsten | $150-250 per kg |
| Tungsten heavy alloy powder | $50-150 per kg |
| Nanoscale tungsten powder | $200-2000 per kg |
- Higher purity levels increase cost. Specialty grades command a premium.
- Smaller particle sizes and spherical morphology are more expensive to produce.
- Large volume purchases can lower per-unit cost significantly.
- Location factors like transportation, import duties affect final pricing.
- Fluctuating supply-demand dynamics for raw tungsten impact pricing.
Normen en certificeringen
Key standards applicable to tungsten powder composition, quality, and manufacturing include:
- ASTM B772: Standard Specification for Tungsten Base Powders
- ISO 18323: Specificatie voor gesmeed wolfraam
- ASTM B939: Straling blootstellings testen van wolfraam
- AMS 7999: Sferisch wolfraampoeder specificatie
- ISO 9001: certificering kwaliteitsmanagementsysteem
- REACH: Registratie, Evaluatie, Autorisatie en Beperking van Chemicaliën naleving in de EU
Factoren om te overwegen bij de aankoop:
- ISO 9001-certificering voor leveranciers en naleving van ASTM/ISO
- Certificaten voor samenstellingsanalyse en partijkeuring
- Industrie-specifieke certificeringen zoals vereist
- Naleving van regelgeving voor geografische regio's
Vergelijking tussen wolfraam en verarmd uranium
Wolfraam versus verarmd uraniumpoeder
| Parameter | Wolfraam | Verarmd uranium |
|---|---|---|
| Dikte | 19.25 g/cm3 | 18,9 g/cm3 |
| Radioactiviteit | Niet-radioactief | Laag radioactief |
| Toxiciteit | Gematigd | Hoog van toxiciteit door zware metalen |
| Kosten | Hoog | Laag |
| Productie | Conventionele mijnbouw en verwerking | Bijproduct van nucleaire verrijking |
| Toepassingen | Breed assortiment | Beperkte toepassingen |
| Beschikbaarheid | Beschikbaar | Beperkt aanbod |
- Wolfraam heeft een iets hogere dichtheid dan verarmd uranium.
- Het biedt een niet-radioactieve, kosteneffectieve hoge dichtheid in vergelijking met radioactief verarmd uranium.
- Wolfraam heeft minder risico's voor het milieu en de gezondheid tijdens de materiaalverwerking.
- Hogere kosten maar gemakkelijker verkrijgbaar maakt wolfraam aantrekkelijk voor commerciële toepassingen.
- Het gebruik van verarmd uranium heeft te maken met wettelijke beperkingen en problemen met de publieke perceptie.
Belangrijkste opmerkingen over Hoge dichtheid wolfraam poeder
- Met een dichtheid van 19 g/cm3 is wolfraam een extreem zwaar en compact materiaal.
- De belangrijkste productieroutes zijn waterstofreductie en thermische ontleding van wolfraamoxiden.
- De belangrijkste toepassingen maken gebruik van dichtheid voor stralingsafscherming, projectielen, trillingsdemping, elektrische contacten.
- Legeren met Ni, Co, Fe verbetert de taaiheid en verwerkbaarheid in vergelijking met zuiver wolfraam.
- Toonaangevende mijnbouw- en poedermetallurgiebedrijven bieden verschillende poederkwaliteiten aan.
- De kosten zijn hoger dan die van standaardmetalen, maar lager dan die van zeldzame aardmetalen of edele metalen.
- De naleving van internationale normen garandeert geschiktheid voor industrieel gebruik.
Veelgestelde vragen
V: Waar wordt wolfraampoeder met hoge dichtheid voor gebruikt?
A: De belangrijkste toepassingen zijn stralingsafscherming, kinetische energiepenetrators, tegengewichten, bandenspijkers, elektrische contacten, koellichamen en trillingsdemping door gebruik te maken van de zeer hoge dichtheid.
V: Is wolfraampoeder giftig?
A: Wolfraampoeder is niet zeer giftig, maar inademing van fijne poeders kan een ademhalingsgevaar opleveren waarvoor beschermende maatregelen nodig zijn tijdens het hanteren.
V: Wat is het verschil tussen wolfraam en wolfraamcarbidepoeder?
A: Wolfraamcarbide (WC) poeder is extreem hard en slijtvast. Wolfraammetaalpoeder heeft een hogere taaiheid en thermische/elektrische geleidbaarheid.
V: Hoe wordt wolfraampoeder gemaakt?
A: De belangrijkste productiemethoden zijn directe waterstofreductie, thermische ontbinding, plasmaverneveling, chemische reductie en het mechanisch vermalen van wolfraamoxiden tot wolfraampoeder.
V: Waarom wordt wolfraam met hoge dichtheid gebruikt in militaire toepassingen?
A: De extreme dichtheid maakt wolfraam ideaal voor pantserdoorborende kinetische energiepenetrators die vertrouwen op momentumoverdracht en resistente stralingsafscherming.
V: Wat zijn enkele voorbeelden van wolfraamlegeringen?
A: Veel voorkomende legeringen zijn wolfraam-nikkel-ijzer, wolfraam-nikkel-koper en wolfraam-zilver die gebruikt worden als ze gemakkelijker bewerkt en gevormd moeten worden.
V: Is wolfraam gevaarlijk voor het milieu?
A: Wolfraammetaal zelf heeft relatief lage milieurisico's, maar de verwerking van ertsen en het inademen van stof vereisen goede controles en persoonlijke bescherming.
V: Wat is nano-wolframpoeder?
A: Nano tungsten powders have ultra-fine particle sizes under 100 nm (0.1 microns). Nanostructure enhances strength, reactivity, sintering, and other properties.
Q: Is tungsten powder flammable or explosive?
A: Like most metals, tungsten powder itself is not flammable or explosive under normal conditions. But fine dust when mixed with air can pose a fire or explosion risk requiring precautions.
Q: Where is tungsten primarily mined?
A: China accounts for over 80% of global tungsten mine production, followed by Russia, Canada, Bolivia, Austria, and Portugal as leading producers.
