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钨粉的基本相关知识

作者:钼舟加工 浏览: 次 发表时间:2019-04-27 15:47:16
钨粉的基本相关知识

钨粉的基本相关知识,钨粉以氧化钨为质料,在四管马弗炉或多管炉内用复原,粒度从0.6-30微米。首要分粗、中、细几个粒度等级,银灰色粉末,杂质含量以国家标准为根据。

钨粉用处:首要用于钨材及钨冶金材质料 。

钨的知识
1、概述


钨是稀有金属,也是重要的战略物资。我国是产钨大国,钨资源储量520万吨,占国际总储量的65%,产值及出口量均居国际第一。湖南、江西、河南三省的钨资源储量居全国的前三位,其间湖南、江西两省的钨资源储量占全国的 55.48%。湖南以白钨为主,江西以黑钨为主,其黑钨资源占全国黑钨资源总量的 42.40%。 


2、性质

钨是稀有高熔点金属,归于元素周期表中第六周期(第二长周期)的 VIB族。钨是一种银白色金属,外形似钢。钨的熔点高,蒸气压很低,蒸腾速度也较小。它的首要物理性质如下: 

元素符号: W 

原子序数: 74 

安稳同位素及其所占%:180(0.14);182(26.41); 183(14.40);184(30.64);186(28.41) 

相对原子质量: 183.85 

自在原子的电子层结构: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25P65d46S2 

原子体积: 9.53 cm3/mol 

密度: 19.35 g/cm3 

晶体结构及晶格常数: α-W:体心立方 a=3.16524 nm(25℃) 

β-W:立方晶格 a=5.046 nm(630℃以下安稳) 

熔点: 3410±20℃ 

沸点: 5927℃ 

熔化潜热:40.13±6.67kJ/mol 

升华热: 847.8 kJ/mol(25℃) 

蒸腾热: 823.85±20.9kJ/mol(沸点) 

电阻温度系数: 0.00482 I/℃ 

电子逸出功: 4.55 eV 

热中子抓获面: 19.2 b 

弹性模量: 35000~38000 MPa(丝材) 

扭力模量: ~36000Mpa 

体积模量: 3.108×1011-1.579×107t+0.344×103t2 Pa 

剪切模量: 4.103×1011-3.489×107t+7.55×103t2 Pa 

压缩性: 2.910-7 cm/kg 

钨有两种变型,α和β。在标准温度和常压下,α型是安稳的体心立方结构。β型钨只要在有氧存在的条件下才干呈现。它在630℃以下是安稳的,在630℃以上又转化为α钨,而且这一进程是不可逆的。 


3、用处:


18世纪50年代曾发现钨对钢性质的影响。但是,钨钢开端出产和广泛运用是在19世纪末和20世纪初。 

1900年在巴黎国际博览会上,初次展出了高速钢。因而,钨的提取工业从此得到了迅猛发展。这种钢的呈现标志了金属切开加工范畴的严重技能进步。钨成为最重要的合金元素。 

1900年,俄国发明家А.Н.Ладыгин首要主张在照明灯泡中运用钨。在1909年Кулидж拟定根据粉末冶金法,选用压力加工的工艺办法之后,钨才有可能在电真空技能中得到广泛的运用。 

1927——1928年选用以碳化钨为主成分研制出硬质合金,这是钨的工业发展史中的一个重要阶段。这些合金各方面的性质都超过了最好的东西钢,在现代技能中得到了广泛的运用。 

钨以纯金属状况和以合金系状况广泛运用于现代技能中,合金系状况中最首要的是合金钢、以碳化钨为基的硬质合金、耐磨合金和强热合金。钨首要别离运用于以下工业范畴。 

一、钢铁工业:

钨大部分用于出产特种钢。广泛选用的高速钢含有9%——24%的钨、3.8%——4.6%的铬、1%——5%的钒、4%——7%钴、0.7%——1.5%碳。高速钢的特点是在空气中有高的强化回火温度(700——800℃)下,能主动淬火,因而,直到600~650℃它还坚持高的硬度和耐磨性。合金东西钢中的钨钢含有0.8%——1.2%的钨;铬钨硅钢含有2%——2.7%的钨;铬钨钢中含有2%——9%的钨;铬钨锰钢中含有0.5%——1.6%的钨。含钨的钢用于制作各种东西:如钻头、铣刀、拉丝模、阴模和阳模,气支东西等零件。钨磁钢是含有5.2%——6.2%的钨、0.68%——0.78%碳、0.3%——0.5%铬的永磁体钢。钨钴磁钢含有11.5%——14.5%的钨、5.5%——6.5%钼、11.5%——12.5%钴的硬磁材料。它们具有高的磁化强度和矫顽磁力。 

碳化钨基硬质合金:

钨的碳化物具有高的硬度、耐磨性和难熔性。这些合金含有85%——95%的碳化钨和5%——14%的钴,钴是作为粘结剂金属,它使合金具有必要的强度。首要用于加工钢的某些合金中,还含有钛、钽和铌的碳化物。所有这些合金都是用粉末冶金法制作的。当加热到1000——1100℃时,它们仍具有高的硬度和耐磨性。硬质合金刀具的切削速度远远地超过了最好的东西钢刀具的切削速度。硬质合金首要用于切削东西、矿山东西和拉丝模等。 

热强和耐磨合金:

作为最难熔的金属钨是许多热强合金的成分,如3%——15%的钨、25%——35%的铬、45%——65%的钴、0.5%——0.75%的碳组成的合金,首要用于激烈耐磨的零件,例如航空发动机的活门、压模热切刀的作业部件、涡轮机叶轮、发掘设备、犁头的表面涂层。 

在航空和火箭技能中,以及要求机器零件,发动机和一些仪器的高热强度的其它部分中,钨和其它给熔金属(如钽、铌、钼、铼)的合金用作热强材料。 

触头材料和高比重合金:

用粉末冶金办法制作的钨-铜合金(10%——40%的铜)和钨-银合金,兼有铜和银的杰出的导电性、导热性和钨的耐磨性。因而,它成为制作闸刀开关、断路器、点焊电极等的作业部件十分的效的触头材料。成分为90%——95%的钨、1%——6%的镍、1%——4%的铜的高比重合金,以及用铁代铜(—5%)的合金,用于制作陀螺仪的转子、飞机、操控舵的平衡锤、放射性同位素的放射护罩和料筐等。 

电真空照明材料:
钨钼制品提示钨以钨丝、钨带和各种铸造元件用于电子管出产、无线电电子学和X射线技能中。钨是白织灯丝和螺旋丝的最好材料。高的作业温度(2200——2500℃)确保高的发光功率,而小的蒸腾速度确保丝的寿命长。钨丝用于制作电子振动管的直热阴极和栅极,高压整流器的阴极和和各种电子仪器中旁热阴极加热器。用钨做X光管和气体放电管的对阴极和阴极,以及无线电设备的触头和原子氢焊电极。钨丝和钨棒作为高温炉(达3000℃)的加热器。钨加热器在气体、惰性气体或真空中作业。 

钨的化合物:

钨酸钠用于出产某些类型的漆和颜料,以及纺织工业中用于布匹加剧和与硫酸铵和磷酸铵混合来制作耐火布匹和防水布匹。还用于金属钨、钨酸及钨酸盐的制作以及染料、颜料、油墨、电镀等方面。也用作催化剂等。钨酸在纺织工业中是媒染剂与染料和在化学工业中用作制取高辛烷汽油的催化剂。二硫化钨在有机组成中,如在组成汽油的制取中用作固体的润滑剂和催化剂。

我国的钨矿资源储量:

钨矿在我国储量丰厚,约占国际钨矿的90%以上,是国际公认的钨矿大国。 

我国的钨矿大体上散布于我国南岭山地两边的广东东部滨海一带,特别是以江西的南部为最多,储量约占全国际的二分之一以上。此外,江西的大庾、湖南的汝城、资兴、荼陵等地;以及广西和云南等省也都产有钨矿。

首要的钨矿有十几种,我国首要有两种;黑钨矿(钨锰铁矿)和白钨矿(钨酸钙矿)。

1.黑钨矿。色彩有暗灰色、淡红褐、淡褐黑、发褐及铁褐等色彩。半金属光泽、金属光泽及金刚光泽。一般为叶片状、曲折片状、粒状和细密状;也有的呈厚板状、尖柱状等单斜晶系晶体,硬度5-5.5,比重7.1-7.5。参差状断口。性脆,有弱磁性。黑钨矿是炼钨和制作钨酸盐类的首要原料。

2.白钨矿。色彩为白色,也有黄褐、绿和淡红色等。金刚光泽。它属正方晶系,形成双锥状的假八面体或板状晶体,晶面有时可见斜条纹,其间插生双晶者较为常见。也有的晶体呈皮壳状、状、粒状和细密块状。硬度4.5-5;比重5.9-6.2。性脆,贝壳状或参差状断口。受阴极射线作用时可宣布浅蓝色的光。白钨矿产于我国江西大庚、湖南大顺窿、云南文山等地。多成砂矿,可用淘重砂法淘洗得到白钨矿。

钨知识
  钨是常用的难熔金属,密度19.35,熔点3410°C,沸点5660°C。钨的硬度大、密度高、高温强度好。常温下钨在空气中是安稳的,400℃开端失去光泽,表面构成蓝黑色细密的三氧化钨保护膜。740℃时三氧化钨由三斜晶系转变为四方晶系,保护膜被损坏。在高于600℃的水蒸气中钨氧化为二氧化钨。钨在常温下不易被酸、碱溶液和腐蚀,但溶解于浓硝酸和的混合酸。钨能被氧化性熔盐如等敏捷腐蚀。
钨在地壳中的均匀含量为1.3×10-6,在花岗岩中含量均匀为1.5×10-6。钨在自然界首要呈六价阳离子,其离子半径小,电价高,具有强极化才能,易构成络阴离子,因而钨首要以络阴离子方式[WO4]2-,与Fe2+、Mn2+、Ca2+等阳离子结合构成黑钨矿或白钨矿。钨的重要矿藏均为钨酸盐,现在在地壳中仅发现有20余种钨矿藏和含钨矿藏,即黑钨矿族:钨锰矿、钨铁矿、黑钨矿;白钨矿族:白钨矿(钙钨矿)、钼白钨矿、铜白钨矿;钨华类矿藏:钨华、水钨华、高铁钨华、钇钨华、铜钨华、水钨铝矿;不常见的钨矿藏:钨铅矿、斜钨铅矿、钼钨铅矿、钨锌矿、钨铋矿、锑钨烧绿石、钛钇钍矿(含钨)、硫钨矿等。其间具有挖掘经济价值的只要黑钨矿(Fe、Mn)WO4和白钨矿(CaWO4)。
钨及其合金是现代工业、国防及高新技术使用中的极为重要的功用材料之一,广泛使用于航天、原子能、船只、汽车工业、电气工业、电子工业、化学工业等许多范畴。钨大部分用于出产硬质合金和钨铁。钨与铬、钼、钴组成的耐热耐磨合金用于制造刀具、燃气轮机叶片和焚烧管等。钨可与钽、铌、钼等组成难熔合金。钨铜和钨银合金用作电触摸点材料。高密度的钨镍铜合金用作防辐射的防护屏。金属钨的丝、棒、片等用于制造电灯泡、电子管的部件和电弧焊的电极。
我国钨矿资源丰厚,储量居世界第一位,全国已探明钨矿储量散布在21个省、自治区,其间保有储量在20万吨以上的有8个省区,依次为湖南、江西、河南、广西、福建、广东、甘肃、云南,这8个省区钨的储量占全国保有储量的91.7%。我国钨矿资源有以下特色:
(1)储量非常丰厚,散布高度会集。我国已累计探明钨储量达600多万吨,并且还有很大的找矿潜力,资源远景甚为可观。钨矿储量首要会集散布于湖南、江西、河南、福建、广西、广东等6省区,算计占全国钨储量的83.4%。
(2)矿床类型较全,成矿作用多样。现在,除现代热泉堆积矿床和含钨卤水-蒸腾岩矿床外,简直世界上一切已知钨矿床成因类型在我国均有发现。按成矿温度,有汽化高温至低温的热液矿床;按成矿藏质来历,有层源的层控钨矿床与来自岩源的岩控钨矿床以及多源复合矿床;按矿床产状形状类型,有各种方式的脉型、整合于堆积缔造的层型、沿花岗岩体与碳酸盐质围岩触摸带产出的不规则带型(夕卡岩)、沿成矿花岗岩产状形状产出的细脉-浸染岩体型等矿床;按矿藏元素组合,有W-(Sn、Bi、Mo)、W-Be、W-(Cu、Pb、Zn、Ag)、W-Nb-Ta、W-Au-Sb、W-Li、W-Cu-Fe、W-REE等矿床。因为我国钨矿成矿作用多样又遍及替换出现,因而不只构成杂乱多样的矿床类型,并且常在同一矿田或矿床中,出现多型矿床(矿体)共生的特色。
(3)矿床伴生组分多,归纳利用价值大。我国许多钨矿床伴共生有利组分多达30多种。首要有锡、钼、铋、铜、铅、锌、金、银等;其次为硫、铍、锂、铌、钽、稀土、镉、铟、镓、钪、铼、砷、萤石等。在采选冶过程中归纳收回这些有利组分,不只是合理开发利用好矿产资源,也是进步矿山挖掘经济效益的重要途径。
(4)伴生在其他矿床中的钨储量可观。全国伴生钨储量约占总储量的25%,大部分随主矿产开发而归纳收回。如云南个旧锡矿,湖北大冶有色金属公司所属铜矿山(如大冶龙角山、铜录山、封山洞等),江西铜业公司所属的铜矿山(如永平铜矿、东乡铜矿、德兴铜矿等)以及一些钼矿山等,在选矿过程中均已归纳收回钨精矿,成为矿山的精矿产品之一。
(5)富矿少,贫矿多,档次低。在保有储量中,钨档次(WO3)大于0.5%的仅占20%(首要是石英脉型黑钨矿);而在白钨矿的工业储量中,档次大于0.5%的仅占2%左右。与国外比较,我国白钨矿质量处于下风,而黑钨矿档次高、矿床大、易采易选处于优势。
(6)开发利用以黑钨矿为主,白钨矿次之。黑钨矿是我国长期以来的挖掘目标,但储量组成却是白钨矿居多,黑钨矿较少。白钨矿尽管储量多,但富矿少,档次低,难选矿石多,仅占钨矿产量的10%左右;而黑钨矿尽管储量比白钨矿少,但富矿多,且易采易选,占钨矿产量的90%以上。现在,许多钨矿山因为采选矿石档次低,采选本钱高,因而导致矿山经济效益差。

钨的性能及特殊意义
钨因其共同的功用和在广泛范畴内难以代替的用处而成为一种具有特殊战略含义的稀有金属矿产资源,是我国在国际上最具有优势位置的矿产资源之一。钨及其合金广泛使用于钢铁工业、配备制造业、信息工业、电力电气、石油化工、航天航空及军工等许多范畴。以碳化钨为首要原料的硬质合金刀片及东西被誉为“工业牙齿”,是现代工业、国防及高新技术使用中极为重要的功用材料,在我国国民经济中具有非常重要的位置。 

钨除了制成工模具首要用于配备制造业外,在国民经济的其它范畴也占有重要位置。在军事工业中,像、炮、坦克和其它武器配备中触摸的耐压、耐热等部分,都是用钨钢制造的;航空喷气发动机的燃烧室、燃料喷嘴、涡轮导流叶片、涡轮转子叶片等都是钨合金制成的;火箭、、卫星的蒙皮材料用含钨耐高温合金制成;用高比重钨合金制成头,能进步炮弹功用;陀螺仪是飞机、舰艇、火箭的导航和操控系统的心脏,用高比重钨合金制成的陀螺仪的惯性元件,能进步仪器的安稳性和操控精度,如飞机的付翼、转向舵和水平尾翼等处都需配重来坚持平衡。有的一架飞机中,用于配重的高比重钨合金达几百公斤,钨合金材料对开展现代航天、航空和帆海作业都有着非常重要的含义。 

正因为钨的重要战略位置,首要工业国家均将钨列为战略金属储藏,特别是美国、日本等发达国家都在加大储藏。据报道,美国早在1939年就开端进行战略物资储藏,并接连拟定了《国防工业储藏法》、《重要战略材料储藏法》和《战略物资储藏法令》等相关法令,将钨列为特殊战略金属别离以精矿、纯金属方法进行储藏;日本钨金属进口依赖度超越90%,为了维护本国高科技工业的肯定竞争力,方案对已坚持了二十年的金属资源保证方针进行批改,扩展其稀有金属种类的储藏规模。 

我国从八十年代开端钨精矿商业储藏,但其时的储藏意图只是是为了处理国有钨矿山的供应困难。最近一次国家钨精矿商业储藏是1996年年末到1997年年头储藏了3,000吨钨精矿,其时商场钨精矿报价为1.68万元/吨,收储后,商场报价马上回升到2.4万元/吨以上,这已成为我国钨业界的夸姣回想了。可是,近10余年来,国家不只没有收储,并且在2004年释放了钨精矿储藏。 

树立钨战略金属国家储藏机制,施行钨资源和钨产品国家战略储藏关系到国家安全和经济安全。施行钨资源储藏,对已探明的钨矿资源施行维护,是保证钨资源直销、调和工业开展,保证国民经济安全和钨工业可持续开展的重要方针东西,也是对钨工业方针有利和必要的弥补;施行钨产品国家商业储藏,契合商场经济条件下国家管控重要战略资源性工业大方向的要求,是应对当时全球性金融危机的重要方针办法,也是运作最直接,作用最显着的商场调节手法。 

我国钨资源储量、生产量、出口贸易量和消费量均居国际第一位。近几年,因为国内外经济开展带动钨需求的快速增加、政府宏观调控的加强和职业调和自律作业的深入开展,我国钨工业走出多年低谷,呈现跨越式开展。产品结构进一步优化,工业集中度进一步进步,职业整体经济效益大起伏进步。全职业供应收入由2003年的107亿元增加到2007年的356亿元,增加232.7%;全职业完成赢利由2003年的7亿元增加到2007年的67亿元,增加857.1%。2007年国内钨精矿年均报价9.9万元/吨,是2003年的4.3倍;2001年曾经,我国钨品出口年平均报价缺乏8,000美元/吨金属,2006年打破3万美元/吨,到达34,706美元/吨,已接连三年安稳在3万美元以上,现在出口1吨钨品相当于2003年的4吨。国际竞争力和商场话语权不断增强,是我国施行钨战略储藏得天独厚的资源和工业条件。 

本年下半年以来,因为受全球金融危机的不断延伸,年头大起伏进步钨品出口关税等方针影响,钨商场需求削弱、出口量下降、报价跌落,效益下滑的严峻局势。前三季度,出口钨品2万吨金属,同比下降7.4%,出口额6.9亿美元,同比下降9.1%。进入10月份,局势发作骤变,钨品出口量回落加重,国内钨商场报价呈现暴降,钨精矿报价跌至6万元/吨以下,比2006年最高位报价13.5万元/吨,跌幅达55.6%,年内报价跌幅达40%,仅10月份,报价跌落起伏超越30%。现在钨厂商运营寸步难行,运营亏损面扩展,部分钨矿山和钨冶炼加工厂处于停产和半停产情况。在当今严峻的经济局势下,是国家对战略钨资源产品施行收储的好时机;也是安稳国内国际商场报价,坚持钨工业平稳快速开展,促进钨工业调和,应对金融危机,抵挡商场危险,改进厂商运营情况的好办法。 

我国早在1991年,国务院以国发[1991]5号文件下发了《关于将钨、锡、锑、离子型稀土列为国家施行维护性挖掘特定矿种的告诉》。近年来,国家不断加强对钨挖掘和钨品出口的宏观调控。为了维护钨资源,维护环境,对钨矿挖掘施行总量操控,并中止处理新的钨矿采矿许可证;为了约束初级钨品出口,推动钨工业晋级,国家对钨品出口施行配额办理,并逐年削减出口配额。国家操控钨矿挖掘以及近年来密布出台钨品出口关税调控方针,从出口退税、下降退税、撤销退税到现在征收出口暂定关税,是国家操控资源性产品出口的重要宏观方针改变,也是调整出口产品结构,促进我国钨工业科学开展的严重决议计划,也充分体现了我国政府对钨业的高度重视。当时,钨价低迷,效益下滑,不只要继续加大钨挖掘总量操控力度,还应赶快完善工业方针,树立以钨资源战略储藏、钨产品商业储藏、职业自律和职业监管彼此调和合作,四位一体的国家钨储藏机制,加大钨资源战略储藏和钨产品商业储藏;还应赶快树立国家战略矿产资源储藏法令体系,保证储藏机制的有用运转。三管齐下,对维护资源,安稳钨市以及保证国家经济安全和战备安全都有非常活跃的含义。 

跟着我国经济的平稳快速增加,拉动了我国钨消费的稳步增加,钨资源的快速耗费。我国钨消费量已从2003年的1.70万吨金属,增加到2007年的2.55万吨吨金属,占全球钨总消费量的40%,5年增加了50%;近5年,我国年均出口钨品3万吨金属,占除中国外的国际消费量的75%以上。按2007年末我国钨矿查明资源储量核算,以每年钨出口量3万吨,国内耗费2.55万吨计算,钨储量的静态效劳年限只要12年,钨根底储量的静态效劳年限缺乏20年。当时国际局势风云变幻,全球经济开展的不确定要素增多,对具有重要战略含义的钨金属应加大国家战略储藏(包含资源和产品储藏),方可未雨绸缪。
 
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