高密度タングステン合金：効果的なガンマ線遮蔽ソリューション

よく知られたタングステン・ニッケル・鉄（W-Ni-Fe）系に加え、ガンマ線遮蔽用途ではタングステン・銅（W-Cu）合金も採用されています。両系ともタングステンを主硬質相としますが、結合金属、製造工程、結果として得られる特性は大きく異なります。

1. W-Ni-Fe合金の製造

タングステン、ニッケル、鉄の粉末をウェットボールミルで混合乾燥し、均質なブレンドを作ります。ポリビニルピロリドンを無水エタノールに溶解し、粉末混合物に加えて均一にコーティング。その後、成形・冷間圧縮によりグリーンプレートを作製します。

グリーンプレートを無水エタノール中で2〜5時間マイクロ波処理し、洗浄・乾燥して多孔質スラブを得ます。複数の多孔質プレートを油圧で圧縮しグリーンボディを形成、液相焼結でプレファブリケート合金プレートを作ります。

最後に、プレファブリケートプレートに混合粉末を吹き付け、圧延・研磨することで平滑で高密度なW-Ni-Fe合金が完成します。この手法は、従来の低歩留まり問題を、スタッガード層充填と穿孔プレート圧縮戦略により解決し、別途成形剤を不要としています。

2. W-Cu合金の製造

高密度W-Cu合金は射出成形で製造されます。ニッケル、銅、または鉄粉末（1〜5μm）を、0.5〜2μmおよび5〜15μmのタングステン粉末とブレンド。有機バインダー（パラフィンやポリメタクリレートなど）を25〜30%配合し射出成形。バインダー除去は蒸気洗浄と照射で行い、水素雰囲気で焼結して最終密度を達成します。

両合金とも高密度、高硬度、耐摩耗性、耐食性に優れます。W-Ni-Feは靭性と強度でわずかに優れ、W-Cuはガンマ線遮蔽用途での有力な選択肢となります。

結論

本概要が、ガンマ線遮蔽用タングステン合金の製造経路と性能特性の理解に役立てば幸いです。タングステン、モリブデン、タンタル、レニウム、チタン、ジルコニウム合金の更なる情報は、Advanced Refractory Metals (ARM)をご覧ください。

米国カリフォルニア州レイクフォレストに本社を置くAdvanced Refractory Metals (ARM)は、高品質難融金属・合金の世界的サプライヤーとして、タングステン、モリブデン、タンタル、レニウム、チタン、ジルコニウムを競争力ある価格で提供しています。

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