球形钨镍铁合金粉浅析

作为球形钨基合金粉末的典型代表,球形钨镍铁合金粉末(W-Ni-Fe)是一种以金属钨为基体再加入少量镍、铁等元素组成的合金粉末,具有优异的力学、热学、电学、磁学和化学等性能,因而广泛应用于航天、航空、航海、军事、国防、汽车、化工等领域中。

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具体来说,球形W-Ni-Fe合金粉末具有无毒,无放射性,密度高(~18.8g/cm3),强度大(700-1000Mpa),导热系数大(为模具钢的5倍),热膨胀系数小(4~6×10-6/℃,只有铁或钢的1/2-1/3),屏蔽射线能力强(在同等厚度条件下,其射线屏蔽能力是铅的1.7倍多),塑性、加工性和可焊接性良好等特点。

值得注意的是,根据原料配比,该合金粉末的密度和其他性质都会有所不同,当镍铁比为1:1或3:1时,合金粉末的力学性能最佳;相对于非球形粉末来说,其流动性更好。另外,W-Ni-Fe合金粉末的力学性能和加工性能均优于W-Ni-Cu合金粉末。

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生产方面,先制备结晶钨粉、雾化铁粉和羰基镍粉,再取一定量的结晶钨粉、雾化铁粉和羰基镍粉进行均匀混合,接着在还原气体的保护下进行高温扩散,最后破碎筛分即可制得钨镍铁合金粉。

应用方面,1)作直线加速器与CT扫描仪等设备零部件的理想材料,能提供极好的射线防护与光束的引导;2)作工业配重部件,确保相关设备拥有极佳的平衡性;3)安全和防御用零部件,确保作战人员的安全;4)核电及能源用部件,如核电站所用的冷却系统的主泵惯性飞轮,以便在核电站突然停电时确保主泵系统能继续工作。

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