Wolfram odnosi się do metali przejściowych - grupy pierwiastków znajdujących się na środku układu okresowego pierwiastków. Wysoka temperatura topnienia jest jedną z niezwykłych właściwości wolframu, wynosi 3410 ° C. Jest to największa temperatura topnienia spośród wszystkich metali. Inną ważną właściwością jest wytrzymałość w bardzo wysokich temperaturach. Te właściwości określają główny główny obszar zastosowania wolframu - produkcję stopów.

Właściwości fizyczne i chemiczne

Wolfram jest silną substancją stałą, której kolor waha się od stalowej szarości do prawie białej. Jego temperatura topnienia jest najwyższa spośród wszystkich metali - 3410 ° C. Jego gęstość wynosi około 19, 3 gramów na centymetr sześcienny. Materiał ten bardzo dobrze przewodzi prąd. Pojemność cieplna wolframu wynosi 134, 4 J / (kg · deg) i rośnie wraz ze wzrostem temperatury. Jego przewodnictwo elektryczne nie jest tak duże i gorsze od przewodnictwa elektrycznego miedzi prawie 3 razy.

Jest to stosunkowo nieaktywny metal. Nie reaguje z tlenem w temperaturze pokojowej. Rdzewieje w temperaturach powyżej 400 ° C. Słabo reaguje z kwasami, chociaż rozpuszcza się w kwasie azotowym.

  • Oznaczenie w układzie okresowym pierwiastków: W;
  • Liczba atomowa: 74;
  • Typ artykułu: Metal przejściowy;
  • Gęstość: 19, 3 g / cm3;
  • Temperatura topnienia: 3410 stopni Celsjusza;
  • Temperatura wrzenia: 5555 stopni Celsjusza;
  • Twardość: 488 kg / mm 2 ;
  • Ciepło właściwe topnienia: 184 kJ / kg;
  • Rezystancja w normalnych warunkach: 55 · 10 (- 9) Ohm · m;
  • Przewodność cieplna (300 K): 162, 8 W / (m · K).

Będąc w naturze i sposoby uzyskania

Nie występuje w naturze w czystej postaci. Najczęstszymi rudami, w których się znajduje, są scelit i wolfram. To jeden z najrzadszych elementów. W czystej postaci można go otrzymać przez ogrzewanie tlenku wolframu z aluminium. Otrzymuje się go również przez przepuszczanie gazowego wodoru przez kwas wolframowy podgrzany do wysokich temperatur.

Zakres zastosowania

W wielu branżach stosuje się wolfram. Główny zakres obejmuje produkcję stopów. Metal ten zwiększa twardość, wytrzymałość, elastyczność i poprawia zdolność do rozciągania w różnych rodzajach stali.

Zwykle jest przygotowywany w dwóch formach: żelazo-wolfram - stop żelaza i wolframu, zwykle zawiera około 70–80% wolframu. Żelaz wolfram jest mieszany z innymi metalami i stopami (zwykle ze stalą) w celu wytworzenia specjalistycznych związków. A także jest produkowany w postaci proszku. Następnie dodaje się go do innych metali w celu uzyskania nowych związków o ulepszonych właściwościach.

Około 90% wszystkich stopów wolframu stosuje się w przemyśle wydobywczym, budownictwie, a także w sprzęcie elektrycznym i metalowym. Stopy te są wykorzystywane do produkcji wielu rzeczy: elementów grzejnych w piecach (ze względu na dobrą przewodność cieplną), części do samolotów i statków kosmicznych; sprzęt wykorzystywany w telewizji, radarach i inżynierii radiowej; wiertła o wysokiej wytrzymałości; narzędzia do cięcia metalu i podobny sprzęt.

Niewielka ilość wolframu jest używana w lampach żarowych. Wykonany jest z tego bardzo cienkiego drutu, który tworzy nitkę w lampach. Prąd elektryczny przepływa przez to włókno i podgrzewa je, co powoduje, że emituje ono światło. Nie topi się z powodu wysokiej temperatury topnienia wolframu.

Jest również stosowany w takich urządzeniach i elementach jak:

  • elektrody do spawania;
  • przeciwwagi;
  • magnesy
  • urządzenia rentgenowskie;
  • uzwojenia i elementy grzejne pieców elektrycznych;
  • katody lamp radiowych i urządzeń elektronicznych (wolfram torowany);
  • magnetrony w mikrofalach;
  • katalizatory chemiczne.

Ponadto jest stosowany w obróbce metali i górnictwie, a także do produkcji pigmentów do farb.

Charakterystyka stopu

Najważniejszym związkiem jest węglik wolframu. Ma bardzo wysoką temperaturę topnienia - 2780 ° C. Służy do wykonywania części obwodów elektrycznych, narzędzi skrawających, cermetali i węglika „spiekanego”.

Cermetale to materiały ceramiczne i metalowe. Ceramika jest materiałem glinianym. Cermetale są stosowane tam, gdzie bardzo wysokie temperatury są narażone przez długi czas. Na przykład wykonane są z niego części silnika rakietowego lub odrzutowego.

Węglik spiekany wytwarza się przez połączenie węglika wolframu z innym metalem. Produkt jest bardzo trwały i pozostaje silny w wysokich temperaturach . To „spiekane” węgliki są wykorzystywane do wiercenia tuneli. Narzędzia wykonane z takiego materiału mogą pracować z prędkościami 100 razy większymi niż podobne narzędzia wykonane ze stali (na przykład wiertła z takiego materiału mogą wytrzymać wyższą temperaturę niż wiertła ze stali, a zatem intensywność ich użycia może być wyższy).

Ciekawe fakty

Wolfram jest najcięższym materiałem w inżynierii, ma najwyższą temperaturę topnienia, najwyższy moduł sprężystości i najniższe ciśnienie pary. Ponadto nie utlenia się w powietrzu i zachowuje wytrzymałość w wysokich temperaturach i wytrzymałości na rozciąganie. Jest to jeden z najpopularniejszych metali nieżelaznych, który nie ma silnego wpływu na rośliny, ludzi ani zwierzęta. Z umiarem nie jest szkodliwy dla zdrowia.

Kategoria:

Technologia