Вольфрам відноситься до перехідних металів - групі елементів, які знаходяться в середині періодичної таблиці. Висока температура плавлення - одне з незвичайних властивостей вольфраму, вона становить 3410 ° C. Це найбільша точка плавлення серед всіх металів. Ще одна важлива властивість - міцність на дуже високих температурах. Ці властивості визначають основний основну сферу, де використовують вольфрам - виготовлення сплавів.

Фізичні характеристики та хімічні властивості

Вольфрам - міцне тверда речовина, колір якого коливається від сталевого сірого до майже білого. Його температура плавлення найвища серед усіх металів - 3410 ° C. Його щільність становить близько 19.3 грама на кубічний сантиметр. Цей матеріал дуже добре проводить струм. Теплоємність вольфраму 134, 4 Дж / (кг · град) і зростає зі збільшенням температури. Електропровідність у нього не настільки велика і поступається електропровідності міді майже в 3 рази.

Це щодо неактивний метал. Не реагує з киснем при кімнатній температурі. Він іржавіє при температурах понад 400 ° C. Слабо реагує з кислотами, хоча розчиняється в азотній кислоті.

  • Позначення в таблиці Менделєєва: W;
  • Атомний номер: 74;
  • Тип елемента: Перехідний метал;
  • Щільність: 19, 3 г / см 3;
  • Температура плавлення: 3410 градуса за Цельсієм;
  • Температура кипіння: 5555 градусів за Цельсієм;
  • Твердість: 488 кг / мм 2;
  • Питома теплота плавлення: 184 кДж / кг;
  • Опір в нормальних умовах: 55 · 10 (- 9) Ом · м;
  • Теплопровідність (300 K): 162, 8 Вт / (м · К).

Знаходження в природі і способи добування

У природі не зустрічається в чистому вигляді. Найбільш поширені руди, в яких він знаходиться, шеелит і вольфрамит. Це один з найбільш рідкісних елементів. У чистому вигляді може бути отриманий шляхом нагрівання окису вольфраму з алюмінієм. Він також виходить в результаті проходження газоподібного водню через нагріту до високих температур вольфрамову кислоту.

Галузь застосування

Існує багато галузей виробництва, де застосовується вольфрам. Основна сфера застосування - виробництво сплавів. Цей метал підвищує твердість, міцність, пружність і покращує здатність розтягуватися у різних видів стали.

Зазвичай його готують в двох формах: ферровольфрам - сплав заліза і вольфраму, він зазвичай містить близько 70-80% вольфраму. Феровольфрам змішується з іншими металами і сплавами (зазвичай зі сталлю) для виробництва спеціалізованих з'єднань. І також він виробляється в порошкоподібної формі. Надалі його додають до інших металів з метою отримання нових сполук з поліпшеними характеристиками.

Близько 90% всіх вольфрамових сплавів використовуються в гірничодобувній промисловості, будівництві, а також електротехнічному і металообробне обладнання. Ці сплави використовуються для виготовлення багатьох речей: нагрівальні елементи в печах (завдяки гарній теплопровідності), деталей для літаків і космічних апаратів; обладнання, що використовується в телевізійній, радіолокаційної та радіотехніці; високоміцних свердел; металорізальних інструментів та аналогічного обладнання.

Невелика кількість вольфраму використовується в лампах розжарювання. Дуже тонкий провід, який утворює нитка в лампах, зроблений саме з нього. Електричний струм проходить через цю нитку і нагріває її, що змушує її випромінювати світло. Він не плавиться завдяки тому, що температура плавлення вольфраму висока.

Також він використовується, в таких приладах і елементах, як:

  • електроди для зварювання;
  • противаги;
  • магніти;
  • рентгенівські апарати;
  • обмотки і нагрівальні елементи електроплит;
  • катоди радіоламп та електронних приладів (торійований вольфрам);
  • магнетрони в мікрохвильових печах;
  • хімічні каталізатори.

Крім того, він застосовується при металообробці і видобутку корисних копалин, а також для виробництва пігментів для фарб.

характеристика сплавів

Найважливіше з'єднання - карбід вольфраму. У нього дуже висока температура плавлення - 2780 ° C. Він використовується для того, щоб робити частини електричних ланцюгів, ріжучих інструментів, металокераміки і «цементованого» карбіду.

Металокераміка - це матеріал з кераміки і металу. Кераміка - глинистий матеріал. Металокераміку використовують там, де дуже високі температури впливають протягом тривалого часу. Наприклад, частини ракетного або реактивного двигуна робляться саме з неї.

«Цементувати» карбід виготовляється шляхом з'єднання карбіду вольфраму до іншого металу. Продукт дуже міцний і залишається міцним в умовах високих температур. Саме «цементовані» карбіди використовуються для буріння тунелів. Інструменти, зроблені з такого матеріалу, можуть працювати на швидкостях в 100 разів більше, ніж аналогічні інструменти, зроблені зі сталі (наприклад, свердла їх такого матеріалу можуть витримати велику температуру, ніж свердла зі сталі, а, отже, і інтенсивність їх використання може бути вище).

Цікаві факти

Вольфрам - найважчий матеріал в інженерії, у нього найвища точка плавлення, найвищий модуль пружності і найнижчий тиск пара. Крім того, він не окислюється на повітрі і зберігає міцність при високих температурах і розтягуванні. Це один з найпопулярніших кольорових металів, який не надається сильного впливу на рослини, людей або тварин. У помірних кількостях він не є небезпечним для здоров'я.

Категорія:

Технології