一、核心特性

1.超高熔点： 钨是所有金属中熔点最高的（3410°C），使其成为极端高温环境的首选材料。

2.高密度： 密度高达19.25 g/cm³（接近金的密度），提供优异的射线屏蔽能力和高比重特性。

3.优异的高温强度： 即使在接近熔点的超高温下，仍能保持相当高的强度和抗蠕变性能。

4.良好的导热性与导电性： 导热性和导电性优于许多金属，有利于散热和电传输。

5.低热膨胀系数： 在高温下尺寸稳定性极佳，不易因温度变化而发生显著膨胀或收缩。

6.卓越的耐腐蚀性： 常温下化学性质稳定，耐空气、水、大多数酸和碱的侵蚀（除强氧化性酸如王水、硝酸+氢氟酸混合液外）。

7.高纯度： 严格控制杂质元素（如Fe, Ni, Cr, Mo, O, C, N等）含量是核心特性，这直接影响其高温性能、电子性能、加工性能和最终产品的可靠性。

8.可调粒度与形貌： 可通过不同制备工艺（如氢还原、等离子球化等）控制颗粒的大小（从纳米级到数百微米）、粒度分布和形状（不规则状、近球形、球形）。

二、主要应用领域

高纯钨颗粒因其独特性能，被广泛应用于以下高科技领域：

1.半导体制造：

①溅射靶材： 高纯钨颗粒是制造物理气相沉积（PVD）用溅射靶材的主要原料。这些靶材用于在硅片上沉积钨薄膜，作为集成电路中的互连线、接触孔填充层和栅极材料。纯度、粒度分布和杂质控制对薄膜的均匀性、导电性和可靠性至关重要。

②化学气相沉积（CVD）： 高纯钨粉（常以WF₆为前驱体）用于CVD工艺沉积钨薄膜，同样用于芯片互连和接触孔填充。

2.电子与电真空器件：

①灯丝和加热元件： 用于白炽灯、卤素灯、电子管、X射线管、真空炉、高温烧结炉等的灯丝、阴极、栅极和加热元件，利用其高熔点、低蒸发率和良好的电子发射性能。

②热沉/散热器： 利用其高导热性和低热膨胀系数，用于高功率电子器件（如激光二极管、功率模块）的基板或热沉材料，帮助散热并匹配其他材料（如Si, GaAs）的热膨胀。

③电极材料： 用于放电加工、等离子焊接/切割等设备的高性能电极。

3.增材制造（3D打印）：

高纯球形钨粉是选区激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等金属3D打印工艺的关键原料，用于制造具有复杂几何形状的纯钨或钨合金部件。应用包括：

①航空航天领域的耐高温部件、配重件。

②核聚变装置中的面向等离子体部件（第一壁、偏滤器）。

③医疗领域的放疗准直器、屏蔽部件。

④高温炉具、模具镶件。

4.高性能合金添加剂：

作为添加剂用于生产高温合金（如镍基、钴基、铁基合金）、硬质合金、高比重合金（钨合金）和金属基复合材料，显著提高合金的强度、硬度、耐磨性和高温性能。用于制造切削工具、钻头、穿甲弹芯、航空航天发动机部件、辐射屏蔽件等。

5.核工业：

①辐射屏蔽： 利用其高密度和良好的衰减能力，制造核反应堆屏蔽组件、同位素容器、核废料储存容器、粒子加速器屏蔽体等。

②面向等离子体材料： 在核聚变实验装置（如托卡马克）中，高纯钨及其合金是首选的面向等离子体材料（PFM），因其高熔点、低溅射率、低氢滞留和良好的热导率。

6.化工与催化：

①用作催化剂或催化剂载体（如硫化钨），应用于加氢脱硫、加氢裂化等石油精炼过程。

②用于耐腐蚀化工设备部件。

7.军工与航空航天：

①高比重钨合金用于穿甲弹弹芯、导弹配重件、陀螺仪转子、飞机配重块。

②火箭发动机喷管喉衬、燃气舵等高温部件。