高密度钨合金:高效伽马射线屏蔽的理想选择
除了广为人知的钨-镍-铁(W-Ni-Fe)成分外,伽马射线屏蔽解决方案还采用钨-铜(W-Cu)合金。这两个体系均以钨为主要硬质相,但其结合金属、制造工艺和最终性能却有显著差异。
1. W-Ni-Fe 合金生产工艺
钨、镍、铁粉末经湿法球磨混合后干燥,形成均匀混合料。将聚乙烯吡咯烷酮溶于无水乙醇并加入粉末混合物中,确保均匀包覆。随后在受控温度下模压成型,冷压制得生坯板。
生坯板在无水乙醇中接受 2–5 小时微波处理,经冲洗干燥后形成多孔板块。多块多孔板在液压压力下合并成生坯,随即进行液相烧结,得到预制合金板。
最后通过喷涂额外混合粉末、轧制和抛光等表面处理,获得表面光滑、高密度的钨-镍-铁合金。该工艺利用错层填充和穿孔板压制策略,解决了早期工艺加工收率低的问题,且无需单独成型剂。
2. W-Cu 合金生产工艺
高密度钨-铜合金采用注射成型制备。将粒径 1–5 µm 的镍、铜或铁粉末与 0.5–2 µm 和 5–15 µm 的钨粉混合,加入 25–30% 有机粘结剂(如石蜡或聚甲基丙烯酸酯)后注射成型。通过蒸汽清洗和辐照脱脂,最后在氢气氛围中烧结以达到最终密度。
W-Ni-Fe 和 W-Cu 合金均具备高密度、高硬度、耐磨和耐腐蚀特性。W-Ni-Fe 合金通常表现出略优的韧性和强度,而 W-Cu 合金仍是伽马射线屏蔽应用的可行选择。
结语
希望本概述能帮助您了解用于伽马射线屏蔽的钨合金制造路径与性能特点。如需深入了解钨、钼、钽、铼、钛、锆等合金,请访问 Advanced Refractory Metals (ARM)。
总部位于美国加利福尼亚州湖森林的 Advanced Refractory Metals (ARM) 是全球领先的高品质难熔金属及合金供应商,提供极具竞争力的钨、钼、钽、铼、钛、锆产品。
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