Вольфрам - это матовый серебристый металл с самой высокой температурой плавления любого чистого металла. Также известный как Wolfram, от которого элемент получает свой символ W, вольфрам более устойчив к разрушению, чем алмаз, и намного тверже стали.
Уникальные свойства этого тугоплавкого металла - его прочность и способность выдерживать высокие температуры - делают его идеальным для многих коммерческих и промышленных применений.
Вольфрам Свойства
- Атомный символ: W
- Атомный номер: 74
- Элемент Категория: переходный металл
- Плотность: 19,24 г / см3
- Температура плавления: 6192 ° F (3422 ° C)
- Точка кипения: 10031 ° F (5555 ° C)
- Твердость по Моосу: 7,5
производство
Вольфрам в основном добывается из двух типов минералов, вольфрамита и шеелита. Однако на переработку вольфрама также приходится около 30% мирового предложения. Китай является крупнейшим в мире производителем металла, обеспечивая более 80% мировых поставок.
После обработки и разделения вольфрамовой руды образуется химическая форма - парагольфрамат аммония (APT). APT может нагреваться с водородом с образованием оксида вольфрама или вступать в реакцию с углеродом при температуре выше 1925 ° F (1050 ° C) с образованием металлического вольфрама.
Приложения
Основное применение вольфрама в течение более 100 лет было в качестве нити накаливания в лампах накаливания. Вольфрамовый порошок, легированный небольшим количеством силиката калия и алюминия, спекается при высокой температуре. производить проволочную нить, которая находится в центре лампочек, которые освещают миллионы домов по всему Мир.
Благодаря способности вольфрама сохранять свою форму при высоких температурах, вольфрамовые нити в настоящее время также используются в различных бытовые применения, включая лампы, прожекторы, нагревательные элементы в электрических печах, микроволновые печи и рентгеновские лучи трубы.
Устойчивость металла к сильному нагреву также делает его идеальным для термопар и электрических контактов в электродуговых печах и сварочном оборудовании. В приложениях, требующих концентрированной массы или веса, таких как противовесы, рыболовные грузила и дротики, часто используется вольфрам из-за его плотности.
Карбид вольфрама
Карбид вольфрама получают либо связыванием одного атома вольфрама с одним атомом углерода (обозначается химическим символом WC), либо двумя атомами вольфрама с одним атомом углерода (W2C). Это делается путем нагревания вольфрамового порошка с углеродом при температуре от 2550 до 2900 ° F (от 1400 до 1600 ° C) в потоке газообразного водорода.
Согласно шкале твердости Моха (мера способности одного материала царапать другой), твердость карбида вольфрама составляет 9,5, лишь немного ниже, чем у алмаза. По этой причине вольфрам спекается (процесс, который требует прессования и нагревания порошковой формы при высоких температурах) для изготовления изделий, используемых при механической обработке и резке.
В результате получаются материалы, которые могут работать в условиях высоких температур и напряжений, такие как сверла, токарные инструменты, фрезы и бронебойные боеприпасы.
Цементированный карбид производится с использованием комбинации карбида вольфрама и кобальт порошок. Он также используется для изготовления износостойких инструментов, таких как те, которые используются в горнодобывающей промышленности. Машина для бурения туннелей, которая использовалась для рытья туннеля канала, связывающего Великобританию с Европой, была фактически оснащена почти 100 твердосплавными наконечниками.
Сплавы вольфрама
Металл вольфрама можно комбинировать с другими металлами для повышения их прочности и устойчивости к износу и коррозия. Сталисплавы часто содержат вольфрам для этих полезных свойств. Стелл, используемый в высокоскоростных приложениях, которые используются в режущих и обрабатывающих инструментах, таких как пильные диски, содержат около 18% вольфрама.
Сплавы вольфрамовой стали также используются при изготовлении сопел ракетных двигателей, которые должны обладать высокими жаростойкими свойствами. Другие вольфрамовые сплавы включают в себя стеллит (кобальт, хром и вольфрам), который используется в подшипниках и поршнях благодаря его долговечности и износостойкость и Hevimet, который изготавливается путем спекания порошка вольфрамового сплава и используется в боеприпасах, дротиках и гольфе клубы.
Суперсплавы из кобальта, утюг или никельнаряду с вольфрамом, может быть использован для изготовления турбинных лопаток для самолетов.