用粉末冶金的方法由金属钍粉制取致密钍金属的过程。包括钍粉成形及烧结两道作业。产品金属钍块纯度一般为99.7%,布氏硬度为65,可加工成电极,作为熔铸原料。
钍粉的可压性取决于制取方法及其纯度,用金属热还原法制得的钍粉,其可压性比熔盐电解法(见金属钍生产)制取的差,这是因为前者含有较多的氧气和ThO2等杂质。坯料中的氧会使其可压性、强度及烧结件的机械性能变差。ThO2大多集中在氧化膜内,氧化膜的厚度越大,粉末的可压性越差。钍粉的颗粒大小、形状、结构及体积特性也是影响粉末可塑性的重要因素。
钍粉或钍屑大多在钢制压模中成形。压模主要由阴模、压头、底座三部分组成。大多采用液动油压机成形。成形的方法可分为冷压法和热压法。热压法要选择适当的压模材料,并需在保护气体下进行。钍粉末所受的冷态等压力与成形坯块的密度有关,等压力为120MPa、228~304MPa、608~684MPa时,坯块密度相应为7700、9500和11000kg/m3。
压制坯料在设有铜制加热器的真空炉内烧结l~2h。密度10000~11000kg/m3的冷压坯块的烧结温度为1373~1473K,密度在1000kg/m3以下的冷压坯块的烧结温度为1573~1623K。烧结钍块的密度比坯块密度略高些,机械加工性能也有提高。