Volfram se nanaša na prehodne kovine - skupino elementov, ki so na sredini periodične tabele. Visoka tališče je ena neobičajnih lastnosti volframa, znaša 3410 ° C. To je največje tališče med vsemi kovinami. Druga pomembna lastnost je trajnost pri zelo visokih temperaturah. Te lastnosti določajo glavno glavno območje, kjer se uporablja volfram - izdelava zlitin.

Fizikalne in kemijske lastnosti

Volfram je močna trdna snov, katere barva sega od jekleno sive do skoraj bele barve. Njegova tališče je najvišje med vsemi kovinami - 3410 ° C. Njegova gostota je približno 19, 3 grama na kubični centimeter. Ta material zelo dobro vodi tok. Toplotna zmogljivost volframa je 134, 4 J / (kg · deg) in narašča s povečanjem temperature. Njegova električna prevodnost ni tako velika in je slabša od električne prevodnosti bakra za skoraj 3-krat.

Je razmeroma neaktivna kovina. Ne reagira s kisikom pri sobni temperaturi. Rjavi pri temperaturah nad 400 ° C. Šibko reagira s kislinami, čeprav se raztopi v dušikovi kislini.

  • Oznaka v periodični tabeli: W;
  • Atomska številka: 74;
  • Vrsta predmeta: Prehodna kovina;
  • Gostota: 19, 3 g / cm 3 ;
  • Tališče: 3410 stopinj Celzija;
  • Vrelišče: 5555 stopinj Celzija;
  • Trdota: 488 kg / mm 2 ;
  • Specifična toplota zlitja: 184 kJ / kg;
  • Odpornost v normalnih pogojih: 55 · 10 (- 9) Ohm · m;
  • Toplotna prevodnost (300 K): 162, 8 W / (m · K).

Biti v naravi in ​​načinih pridobivanja

V naravi se ne pojavlja v svoji čisti obliki. Najpogostejša ruda, v kateri se nahaja, je scheelit in volfram. To je eden najredkejših elementov. V svoji čisti obliki ga lahko dobimo s segrevanjem volframovega oksida z aluminijem. Pridobivamo ga tudi s prehajanjem plinastega vodika skozi volframovo kislino, segreto na visoke temperature.

Področje uporabe

Obstaja veliko industrij, kjer se uporablja volfram. Glavni obseg je proizvodnja zlitin. Ta kovina poveča trdoto, trdnost, elastičnost in izboljša sposobnost raztezanja v različnih vrstah jekla.

Običajno ga pripravimo v dveh oblikah: fero-volfram - zlitina železa in volframa, običajno vsebuje približno 70–80% volframa. Fero-volfram se meša z drugimi kovinami in zlitinami (običajno z jeklom), da nastanejo specializirane spojine. In prav tako se proizvaja v obliki prahu. Nato se doda drugim kovinam, da se pridobijo nove spojine z izboljšanimi lastnostmi.

Približno 90% vseh volframovih zlitin se uporablja v rudarski industriji, gradbeništvu ter električni in kovinski opremi. Te zlitine se uporabljajo za izdelavo številnih stvari: grelni elementi v pečeh (zaradi dobre toplotne prevodnosti), deli za letala in vesoljska plovila; oprema, ki se uporablja v televizijski, radarski in radijski tehniki; vrtalniki z visoko trdnostjo; orodje za rezanje kovin in podobna oprema.

Majhna količina volframa se uporablja v žarnicah z žarilno nitko. Iz nje je narejena zelo tanka žica, ki tvori nit v svetilkah. Skozi to žarilno nitko prehaja električni tok in ga segreva, zaradi česar oddaja svetlobo. Zaradi visokega tališča volframa se ne topi.

Uporablja se tudi v takih napravah in elementih, kot so:

  • elektrode za varjenje;
  • protiuteži;
  • magneti
  • rentgenski aparati;
  • navitja in grelni elementi električnih peči;
  • katode radijskih cevi in ​​elektronskih naprav (torirani volfram);
  • magnetroni v mikrovalovni pečici;
  • kemični katalizatorji.

Poleg tega se uporablja pri obdelavi kovin in rudarstvu, pa tudi za proizvodnjo pigmentov za barve.

Karakteristike zlitine

Najpomembnejša spojina je volframov karbid. Ima zelo visoko tališče - 2780 ° C. Uporablja se za izdelavo delov električnih vezij, rezalnega orodja, kermeta in "cementiranega" karbida.

Cermets so keramični in kovinski materiali. Keramika je glineni material. Cermets se uporabljajo tam, kjer so zelo visoke temperature izpostavljene dlje časa. Na primer, iz njega so izdelani deli raketnega ali reaktivnega motorja.

Cementirani karbid je narejen s povezovanjem volframovega karbida v drugo kovino. Izdelek je zelo trpežen in ostane močan pri visokih temperaturah . To so "cementirane" karbide, ki se uporabljajo za vrtanje predorov. Orodja, izdelana iz takega materiala, lahko delujejo s hitrostmi, ki so 100-krat večje od podobnih orodij iz jekla (na primer, vrtalniki takšnega materiala lahko prenesejo višjo temperaturo kot svedri iz jekla in posledično lahko intenzivnost njihove uporabe biti višji).

Zanimivosti

Volfram je najtežji material v inženirstvu, ima najvišjo tališče, najvišji modul elastike in najnižji parni tlak. Poleg tega ne oksidira na zraku in ohranja trdnost pri visokih temperaturah in natezanju. To je ena najbolj priljubljenih barvnih kovin, ki nima močnega vpliva na rastline, ljudi ali živali. V zmernih količinah ni zdravju škodljivo.

Kategorija:

Tehnologija