鎢坩堝的制造工藝復(fù)雜、技術(shù)要求高，主要包括粉末制備、壓制成型、高溫?zé)Y(jié)和機械加工等幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
一、原材料制備
坩堝的制造從高純鎢粉的制備開始。鎢粉通常通過氫氣還原鎢酸鹽（如鎢酸鈉或鎢酸銨）的方法獲得。高質(zhì)量的坩堝對原材料的純度要求極高，通常要求鎢粉純度在99.95%以上，以減少在高溫使用過程中因雜質(zhì)引起的氧化、揮發(fā)或結(jié)構(gòu)脆化。鎢粉的顆粒形貌、粒度分布和松裝密度也會直接影響后續(xù)壓制和燒結(jié)的質(zhì)量，因此需要進行嚴格篩分與預(yù)處理。
二、成型工藝
鎢粉經(jīng)干燥、混合和篩分后，會被裝入模具中進行冷等靜壓（CIP）或模壓成型。等靜壓法通過各向均勻的壓力壓制坯體，使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密、強度高，尤其適用于大尺寸或厚壁坩堝的制造。模壓則多用于小尺寸坩堝或復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的初步成型。在此階段，壓制成的“生坯”尚未具有足夠的強度，需要進一步通過高溫?zé)Y(jié)實現(xiàn)致密化。
三、高溫?zé)Y(jié)
壓制成型后的坩堝生坯需在高溫氫氣氣氛下進行燒結(jié)處理。燒結(jié)溫度一般在2000°C以上，通常采用中頻感應(yīng)燒結(jié)爐或真空燒結(jié)爐進行。在燒結(jié)過程中，鎢粉顆粒之間通過擴散、再結(jié)晶和粘結(jié)形成連續(xù)致密的晶粒結(jié)構(gòu)，顯著提升機械強度和耐高溫性能。高溫?zé)Y(jié)過程中的氣氛控制至關(guān)重要，必須嚴格防止氧氣、氮氣等雜質(zhì)氣體的侵入，以保證成品坩堝的純度和抗腐蝕性。
四、機械加工與表面處理
燒結(jié)后的坩堝為“粗坯”，尺寸和形狀尚未達到使用要求，必須通過精密的機械加工來實現(xiàn)最終尺寸精度和表面質(zhì)量。鎢的硬度高、脆性強，常規(guī)機械加工（如車削、銑削、鉆孔）難度大，因此需采用專用的硬質(zhì)合金刀具、低速切削和冷卻潤滑配合工藝。此外，為了提升坩堝的抗氧化性與使用壽命，部分高端應(yīng)用還會采用表面拋光、電解拋光或涂覆保護層（如鉬層、氮化層）等后處理工藝。
五、質(zhì)量檢測與包裝
坩堝制造完成后需經(jīng)過一系列嚴格的質(zhì)量檢測程序，包括尺寸精度檢測、密度測試、金相組織分析、雜質(zhì)元素分析和真空滲漏測試等。密度通常需達到理論密度的98%以上，表面無裂紋、雜質(zhì)夾雜或結(jié)構(gòu)缺陷，才能滿足高溫和真空環(huán)境的使用要求。最后，合格的鎢坩堝會被真空密封或采用惰性氣體保護包裝，以防止在運輸和儲存過程中氧化或污染。
