鎢因其超高熔點(diǎn)、優(yōu)異的耐高溫性能和化學(xué)穩(wěn)定性，被廣泛應(yīng)用于高溫冶金、晶體生長、真空熔煉等工業(yè)場景。尤其是在制備鉬、鈦、稀土等活潑金屬材料時(shí)，鎢坩堝因其不易與熔體反應(yīng)、可承受極端熱應(yīng)力等優(yōu)勢，成為理想的容器材料。目前，W坩堝主要采用粉末冶金方法制備，這一技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)高純度、致密化和復(fù)雜形狀的加工目標(biāo)，還能有效提升產(chǎn)品的一致性與成品率。
粉末冶金制備坩堝的基本流程包括：原料粉體制備、成型、燒結(jié)和后續(xù)加工處理四大步驟。
首先是原料粉體的制備。粉末冶金對(duì)粉體的粒徑、形貌和純度要求極高，制備鎢粉通常采用氫氣還原鎢酸鈉、偏鎢酸銨（APT）等鎢化合物的方法。為滿足鎢坩堝在高溫環(huán)境中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，常選用粒徑分布均勻、顆粒球形度高、雜質(zhì)含量極低的超細(xì)鎢粉。近年來，一些高端制造商甚至采用等離子球化技術(shù)或氫等離子體球化技術(shù)對(duì)鎢粉進(jìn)行二次處理，以獲得更優(yōu)異的致密結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
隨后進(jìn)入成型階段，常用方法有冷等靜壓（CIP）和模壓成型。CIP技術(shù)通過在高壓液體環(huán)境下對(duì)鎢粉進(jìn)行全方位壓制，能夠獲得均勻密實(shí)的粉末坯體，為后續(xù)的高溫?zé)Y(jié)提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。相比之下，模壓適用于小批量、規(guī)則形狀的坩堝制品，但密度分布不如等靜壓均勻。部分廠商也探索注射成型或3D打印技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu)或個(gè)性化定制。
高溫?zé)Y(jié)是粉末冶金過程中最關(guān)鍵的一步，通常在1700~2000°C的高真空或氫氣氣氛中進(jìn)行。燒結(jié)過程可分為預(yù)燒結(jié)與致密燒結(jié)兩個(gè)階段，前者在較低溫度下促使粉體顆粒之間形成頸部，初步固結(jié)坯體；后者則在更高溫度下促進(jìn)原子擴(kuò)散，使坯體致密化。為了提高致密度和組織均勻性，部分企業(yè)還采用二次燒結(jié)或熱等靜壓（HIP）技術(shù)，進(jìn)一步消除微孔和殘余應(yīng)力，從而獲得高強(qiáng)度、高韌性的坩堝。
燒結(jié)后的坩堝還需經(jīng)過精密機(jī)加工和表面處理，如數(shù)控車削、內(nèi)壁拋光、邊緣倒角等，以確保尺寸精度、表面光潔度及幾何穩(wěn)定性。對(duì)于特殊用途的坩堝，還可施加鉬涂層或鎢-鉭合金涂層，進(jìn)一步增強(qiáng)抗腐蝕性和高溫穩(wěn)定性。
