구형 텅스텐 분말 제조 기술: 공법, 장점 및 산업 응용

구형 텅스텐 분말 제조 기술

구형 텅스텐 분말은 우수한 유동성과 높은 탭 밀도를 제공하여 열분사, 다공성 매체, 여과, 로켓 추진, 분말 야금에 필수적입니다. 다음 섹션에서는 가장 널리 채택된 생산 방법, 그 강점, 일반적인 응용 분야를 설명합니다.

1. 아크 스프레이 건 공법: 일반 DC 아크 용접기로 S(3)P-3 아크 스프레이 건을 구동하여 두 텅스텐 와이어를 교차시켜 아크를 생성합니다. 압축 공기가 용융 스트림을 입자로 분무하여 구형 입자로 냉각시킵니다. 장비가 저렴하지만 제품 품질이 일정하지 않고 대량 생산에 부적합합니다.
2. 플라즈마 공법: 텅스텐 분말을 고온 플라즈마 제트에 공급하여 입자 표면을 용융시켜 액적을 형성합니다. 표면 장력으로 액적이 급랭 전에 근구형 구체를 이룹니다. 이 방법은 고순도, 우수한 구형도, 단위 부피당 저비용을 제공합니다.
3. 증착 공법: 1963년 개발된 이 기술은 WF₆를 40µm~650µm 범위의 구형 텅스텐 분말로 변환합니다. 대형 입자 생산 잠재력이 있으나 아직 상업적 실행 가능성에 도달하지 못했습니다.
4. 중산화-환원 공법: 제어된 온도, 시간, 공기 분위기에서 텅스텐 분말을 부분 산화하여 미세한 입자 크기와 높은 표면적을 가진 복합 텅스텐 산화물을 만듭니다. 후속 환원으로 산화물 모서리를 제거하여 구형 텅스텐을 얻습니다. 기존 장비를 사용하여 생산 비용이 낮지만 입도 분포가 좁습니다.
5. 암모늄 파라텅스테이트 순환 산화환원 공법: 초고순도 암모늄 파라텅스테이트를 아르곤 분위기에서 소성하여 퍼플 텅스텐을 얻고, 수소 환원으로 99.99% 순도를 달성한 후 WO₃로 산화합니다. 이를 다시 수소 환원하여 서브미크론 구체를 얻습니다. 공정이 길고 파라미터에 민감하며 아직 산업적으로 확장 가능하지 않습니다.
6. 초음파 교반-건조-환원 공법: 포화 텅스텐산 암모늄 용액을 분산제와 초음파 혼합한 후 산 침전시킵니다. 침전물을 여과, 건조, 파쇄, 최종적으로 수소 환원합니다. 이 경로도 처리 시간이 길고 파라미터 제어가 어려우며 액체 폐기물이 많이 발생합니다.

결론

이러한 생산 경로를 이해하면 제조업체가 응용 분야에 가장 적합한 방법을 선택할 수 있습니다. 텅스텐 및 기타 내화 금속에 대한 더 깊은 통찰을 원하시면 Advanced Refractory Metals (ARM)의 자료를 살펴보시기 바랍니다.

미국 캘리포니아주 레이크 포레스트에 본사를 둔 ARM은 고품질 내화 금속 및 합금의 제조 및 공급 분야에서 글로벌 리더로, 텅스텐, 몰리브덴, 탄탈럼, 레늄, 티타늄, 지르코늄을 경쟁력 있는 가격에 제공합니다.