Wolfram: Vlastnosti, výroba, aplikace a slitiny

Tungsten je matný stříbrný kov s nejvyšším bodem tání jakéhokoliv čistého kovu.

Také známý jako Wolfram, z něhož má prvek svůj symbol, W, wolfram je odolnější proti roztržení než diamant a je mnohem tvrdší než ocel. Jedná se o jedinečné vlastnosti žáruvzdorného kovu - jeho pevnost a schopnost odolávat vysokým teplotám - což je ideální pro mnoho komerčních a průmyslových aplikací.

-

Vlastnosti:

• Atomový symbol: W
• Atomové číslo: 74
• Teplota tání: 950 ° C (5555 ° C)
• Tvrdost Moh: 7,5 ^Výroba:
• Tungsten se primárně extrahuje ze dvou typů minerály, wolframit a scheelit. Recyklace wolframu se však rovná přibližně 30% světové nabídky. Čína je největším světovým výrobcem kovu, který poskytuje více než 80% světové nabídky.
• Jakmile byla volfrámová ruda zpracována a oddělena, produkuje se chemická forma, paramantarát amonný (APT). APT může být zahřátá vodíkem za vzniku oxidu wolframu nebo bude reagovat s uhlíkem při teplotách nad 1050 ° C za vzniku volfrámového kovu.

Aplikace:

Primární aplikace tungstenu po dobu více než 100 let byla jako vlákno v žárovkách s žárovkou. Dopravené malým množstvím křemičitanu draselného a hliníku, práškový wolfram je slinutý při vysoké teplotě, aby se vytvořilo drátěné vlákno, které je uprostřed žárovky, které osvětlují miliony domácností po celém světě.

Vzhledem k tomu, že volfrám je schopen udržovat svůj tvar při vysokých teplotách, jsou wolframové vlákna také používány v různých domácích aplikacích, včetně lamp, světlometů, topných těles v elektrických pecích, mikrovlnných troubách, (CRT) v počítačových monitorech a televizorech.

Tolerance kovu k intenzivnímu teplu je také ideální pro termočlánky a elektrické kontakty v elektrických obloukových pecích a svařovacích zařízeních. Aplikace, které vyžadují koncentrovanou hmotnost nebo hmotnost, jako jsou protiváhy, rybářské platiny a šipky, často používají wolfram z důvodu své hustoty.

Karbid wolframu:

Karbid wolframu je produkován buď vazbou jednoho atomu wolframu s jedním atomem uhlíku (reprezentovaným chemickým symbolem WC) nebo dvou atomy wolframu s jedním atomem uhlíku (W2C). Provádí se zahříváním volfrámového prášku s uhlíkem při teplotě 1450 ° C až 1600 ° C v proudu vodíku.

Podle stupnice tvrdosti Moh (měřítko schopnosti jednoho materiálu poškrábat jiné), karbid wolframu má tvrdost 9.5, jen mírně nižší než diamant. Z tohoto důvodu je tato tvrdá směs slinutá, což vyžaduje proces lisování a ohřevu prášku při vysokých teplotách, při výrobě výrobků používaných při obrábění a řezání. Výsledkem jsou materiály, které mohou pracovat v podmínkách vysokých teplot a namáhání, jako jsou vrtáky, soustruhy, frézy a ostřelovací munice.

Cementovaný karbid se vyrábí za použití kombinace karbidu wolframu a prášku kobaltu a používá se k výrobě nástrojů odolných proti opotřebení, jako jsou ty, které se používají v důlním průmyslu.

Stroj na vyvrtávání tunelu, který byl použit k vykopávání tunelu podél Lamanšského průlivu, který spojil Británii s Evropou, byl ve skutečnosti vybaven téměř 100 tipy ze slinutých karbidů.

Slitiny volfrámu:

Volframový kov může být kombinován s jinými kovy, aby se zvýšila jejich pevnost a odolnost proti opotřebení a korozi. Ocelové slitiny často obsahují wolfram pro tyto příznivé vlastnosti. Mnoho vysokorychlostních ocelí - těch, které se používají při řezacích a obráběcích nástrojích, jako jsou pilové kotouče - obsahují kolem 18 procent volfrámu.

Slitiny volfrámové oceli se také používají při výrobě trysek raketových motorů, které musí mít vysoké tepelně odolné vlastnosti. Další volfrámové slitiny zahrnují Stellite (kobalt, chróm a wolfram), které se používají v ložisku a pístích díky své odolnosti a odolnosti proti opotřebení a Hevimet, který je vyroben slinutím prášku ze slitiny wolframu a používá se v munici, , a golfové hole.

Slitiny z kobaltu, železa nebo niklu, spolu s volfrámem, lze použít k výrobě lopatek turbín pro letadla.