El polvo de tungsteno es un metal en polvo denso valorado por su altísimo punto de fusión, dureza, resistencia al desgaste y resistencia a altas temperaturas. Este artículo ofrece una visión general de los polvos metálicos de tungsteno, métodos de fabricación, grados, aplicaciones y principales... proveedor de polvo metálico de tungsteno.
Descripción general del polvo metálico de wolframio
El polvo metálico de tungsteno, también conocido como carburo de tungsteno o simplemente polvo de tungsteno, se compone de partículas microfinas de metal elemental puro de tungsteno o de una aleación que contiene tungsteno. Sus principales propiedades son:
- Punto de fusión extremadamente alto de 3422°C
- Densidad casi dos veces superior a la del acero
- Dureza próxima al diamante
- Excelente resistencia al desgaste y a la erosión
El polvo de wolframio está disponible en varios grados basados en la pureza, la química, la distribución del tamaño de las partículas y la morfología. Las aleaciones personalizadas contienen cobalto, níquel, hierro o cobre para mejorar las propiedades.
Tipos de polvo de wolframio
| Tipo | Descripción | Características |
|---|---|---|
| Tungsteno puro | Tungsteno elemental Pureza 99,9% | Punto de fusión, densidad y rigidez más elevados |
| Carburo de tungsteno | Cermet de carburo de wolframio y cobalto | Extrema dureza y resistencia al desgaste |
| Aleaciones pesadas | Aleaciones de wolframio con níquel, cobre, etc. | Aplicaciones de balasto de alta densidad |
Propiedades del polvo de wolframio
| Propiedad | Tungsteno puro | Carburo de tungsteno |
|---|---|---|
| Densidad (g/cc) | 19.3 | 15.63 |
| Punto de fusión | 3422°C | 2870°C (se descompone) |
| Dureza Mohs | 7.5 | 8.5-9.5 |
| Resistencia (MPa) | 550 | 700-2000 |
Especificaciones del polvo de wolframio
El polvo de wolframio está disponible en diferentes tamaños de partícula, distribuciones de tamaño, formas y niveles de pureza en función del proceso de producción y los requisitos de la aplicación final.
| Parámetro | Gama |
|---|---|
| Tamaño de las partículas | 0,5 - 15 micras |
| Densidad del grifo | 3-12 g/cc |
| Densidad aparente | >50% de densidad verdadera |
| Pureza | 99,9% a 99,995% |
| Contenido de oxígeno | <100 - 1000 ppm |
| Contenido en carbono | <100 - 500 ppm |
Métodos de producción del polvo de wolframio
Las propiedades extremas del tungsteno a altas temperaturas requieren técnicas especializadas de producción de polvo en atmósferas inertes. Los principales métodos incluyen:
1. Reducción de hidrógeno
Los minerales de wolframio reaccionan con gas hidrógeno para producir polvo de wolframio. Genera polvos angulares irregulares aptos para el prensado o la fabricación aditiva.
2. Esferoidización térmica del plasma
La materia prima de polvo de tungsteno irregular se inyecta en un chorro de plasma térmico para crear polvos esféricos totalmente densos, ideales para la fabricación aditiva, la pulverización térmica, el MIM, etc.
3. Deposición química en fase vapor (CVD)
Los polvos ultrafinos de tungsteno con tamaños de partícula inferiores a una micra y altos niveles de pureza se producen mediante hexafluoruro de tungsteno en un reactor CVD.
Métodos de fabricación del polvo de wolframio
| Método | Forma de las partículas | Densidad sólida | Tamaños |
|---|---|---|---|
| Reducción de hidrógeno | Irregular, angular | Bajo | 1-10 micras |
| Esferoidización del plasma | Esférica | Alta | 10-100 micras |
| Deposición química de vapores | Esférica | Medio | 0,05-1 micra |
Aplicaciones del polvo metálico de wolframio
Sus propiedades únicas, como alta densidad, dureza, punto de fusión y conductividad, hacen que los polvos metálicos de tungsteno sean adecuados para:
Electrónica
- Contrapesos del motor de vibración
- Componentes de dispositivos móviles
- Blindaje contra las radiaciones
- Gestión térmica
Militar y Defensa
- Blindaje contra las radiaciones
- Penetradores de energía cinética
- Revestimientos de ojivas
- Contrapesos aeroespaciales
Automoción
- Tacos de neumáticos
- Componentes del motor y la transmisión
Energía
- Pastillas de combustible nuclear
- contactos electricos
Fabricación
- Herramientas resistentes al desgaste
- Piezas de hornos de alta temperatura
Fabricación aditiva
- Disipadores de calor
- Blindaje contra las radiaciones
- Aeroespacial y deportes de motor
Global proveedor de polvo metálico de tungsteno
Los complejos requisitos de producción y manipulación peligrosa hacen que sólo unos pocos productores especializados fabriquen polvos metálicos de tungsteno en todo el mundo.
Entre los principales proveedores de polvo de wolframio figuran:
Tungsteno Buffalo
Fundada: 1931
Sede central: Depew, Nueva York EE.UU.
- Productos: Polvos, piezas e hilos de tungsteno
- Capacidad de producción: No revelada
- Mercados servidos: Aeroespacial, médico, electrónico, iluminación
HC Starck Polvos de wolframio
Fundada: 1966
Sede central: Múnich, Alemania
- Productos: Tungsteno puro, carburo de tungsteno, aleaciones de tungsteno
- Capacidad de producción: Mayor productor occidental
- Mercados servidos: Automoción, fabricación, petróleo y gas, productos químicos
Tungsteno y polvos
Fundada: 1997 del grupo Teledyne
Sede central: Towanda, Pensilvania EE.UU.
- Productos: Tungsteno puro, polvos de óxido de tungsteno
- Capacidad de producción: No revelada
- Mercados servidos: Electrónica, iluminación, aviación, medicina
GuangDong XiangLu Tungsteno
Fundada: 1997
Sede central: Ganzhou, China
- Productos: Polvo de wolframio y productos de wolframio
- Capacidad de producción: Principal proveedor chino
- Mercados servidos: Automoción, construcción, industria
Soluciones H.C. Starck
Fundada: 1966 como filial del Grupo H.C. Starck
Sede central: Newton, Massachusetts (EE.UU.)
- Productos: Polvos metálicos refractarios, incluido el wolframio
- Capacidad de producción: Gama de tamaños de atomizador
- Mercados servidos: Electrónica, industria, medicina
Midwest Tungsten Service
Fundada: 1983
Sede central: Willowbrook, Illinois EE.UU.
- Productos: Aleaciones de wolframio y mezclas de metales pesados
- Capacidad de producción: Pequeños lotes
- Mercados servidos: Defensa, aviación, energía, deportes de motor
Nippon Tungsten Co. Ltd
Fundada: 1936
Sede central: Toyama, Japón
- Productos: Polvo de wolframio y productos de molienda
- Capacidad de producción: No revelada
- Mercados servidos: Fabricación nacional japonesa
Plansee
Fundada: 1921
Sede central: Reutte, Austria
- Productos: Molibdeno, productos de molienda y polvos de wolframio
- Capacidad de producción: Líder mundial en consolidación
- Mercados servidos: Electrónica, iluminación, medicina, industria
Precios del polvo de wolframio
| Proveedor | Producto | Tamaño de las partículas | Precio |
|---|---|---|---|
| Tungsteno Buffalo | Tungsteno puro | 1-10 micras | $50/lb |
| HC Starck | Carburo de tungsteno | 0,5-3 micras | $50/lb |
| Tungsteno mundial | Tungsteno puro | 1 micra | $175/kg |
| XiangLu Tungsteno | Polvo de tungsteno | 1-10 micras | $30/kg |
Los polvos de wolframio y carburo de wolframio exigen precios superiores debido a los peligrosos métodos de producción y a las aplicaciones especializadas. Se aplican importantes descuentos por volumen.
Elegir proveedor de polvo metálico de tungsteno
Factores clave en la selección de un proveedor de polvo de wolframio:
Conocimientos técnicos
- Experiencia en la manipulación de polvos metálicos refractarios
- Personal científico e ingeniero que entienda las aplicaciones
- Posibilidad de personalizar aleaciones y partículas
Calidad y coherencia
- Estrictos procedimientos de control de calidad
- Documentación y certificaciones
- Garantizar la repetibilidad entre lotes
Inventario
- Envío rápido de calidades comunes desde almacén
- Pueden aplicarse cantidades mínimas de pedido
Precios
- Típico $50-175 por kg para polvo
- Descuentos por cantidades superiores
Cumplimiento de la normativa sobre materiales peligrosos
- Los envíos de polvo de wolframio requieren clasificación DG
- Etiquetado, contención y documentación adecuados
Colabore estrechamente con los posibles proveedores y obtenga muestras de prueba antes de comprometerse para conocer a fondo sus capacidades.
Tungsteno frente a otros metales en polvo
Tungsteno frente a tántalo
Alto punto de fusión similar, pero el wolframio es más duro y tiene mayor resistencia al desgaste. El tántalo es más dúctil y caro debido a su escasez. Ambos se utilizan en electrónica y en aleaciones.
Tungsteno vs. Plomo
El plomo es más barato pero tóxico, mientras que el tungsteno es una alternativa ecológica para aplicaciones de pesaje. Las aleaciones de plomo de mayor resistencia se acercan al tungsteno en densidad. El plomo se funde fácilmente, a diferencia de la extrema resistencia del tungsteno.
Tungsteno vs. Oro
El oro es un metal precioso extremadamente caro. El tungsteno se utiliza desde la Primera Guerra Mundial como sustituto pesado de la galvanoplastia de oro en la falsificación de monedas. Su densidad similar permite al tungsteno imitar el tacto del oro.
El wolframio frente al uranio empobrecido
El uranio empobrecido ~40% es más denso, pero su baja radiactividad limita las aplicaciones. El tungsteno es una alternativa no peligrosa adecuada para el blindaje contra las radiaciones y la defensa. Más barato y fácil de manejar.
Tungsteno vs. Platino
El platino tiene un punto de fusión más alto que el wolframio, pero cuesta miles por onza. El tungsteno es un sustituto asequible de los costosos metales del grupo del platino para contactos eléctricos de alta temperatura.
PREGUNTAS FRECUENTES
P: ¿Cuál es la diferencia entre el polvo metálico de wolframio y el polvo de carburo de wolframio?
R: El polvo metálico de tungsteno puro es tungsteno elemental, mientras que el carburo de tungsteno cementado es un compuesto de partículas de carburo de tungsteno unidas por cobalto. Los grados de carburo se centran en la dureza extrema.
P: ¿Qué peligros conlleva la manipulación de polvo de wolframio?
R: El polvo fino de tungsteno puede arder espontáneamente en el aire formando mezclas explosivas. Son obligatorios protocolos estrictos de atmósfera inerte. El contacto con el agua produce gas hidrógeno volátil. Se requieren respiradores para evitar daños en el tejido pulmonar.
P: ¿Qué tamaño de partícula de polvo de tungsteno es el más adecuado para la fabricación aditiva?
R: Para los procesos de inyección de aglutinante, el polvo fino de tungsteno de 5-50 micras con morfología esférica y alto flujo de polvo es ideal. Para las impresoras láser, se suele utilizar polvo de más de 10-100 micras.
P: ¿Qué postprocesado se utiliza en las piezas de tungsteno de fabricación aditiva?
R: La sinterización seguida del prensado isostático en caliente (HIP) ayuda a conseguir la máxima densidad y una microestructura uniforme de grano fino. Pueden utilizarse tratamientos térmicos, mecanizado y acabado adicionales según los requisitos de la aplicación.
P: ¿Cómo se unen el wolframio y sus aleaciones a otros componentes?
R: La soldadura fuerte se utiliza habitualmente para unir piezas de tungsteno con aleaciones a base de plata y cobre. La unión por difusión y la unión adhesiva son métodos alternativos. La soldadura requiere técnicas especializadas debido a los problemas de contaminación.
