Wolfram: Egenskaper, produksjon, applikasjoner og legeringer

Tungsten er et kjedelig sølvfarget metall med høyeste smeltepunkt av noe rent metall.

Også kjent som Wolfram, hvor elementet tar sitt symbol, W, er wolfram mer motstandsdyktig mot brudd enn diamant og er mye vanskeligere enn stål. Det er det ildfaste metallets unike egenskaper - dets styrke og evne til å motstå høye temperaturer - som gjør den ideell for mange kommersielle og industrielle applikasjoner.

- 9 ->

Egenskaper:

• Atomisk symbol: W
• Atomisk nummer: 74
• Element Kategori: Overgangsmetall
• Tetthet: 19. 24g / cm ³
• Smeltepunkt: 6192 ° C
• Kokpunkt: 10031 ° F (5555 ° C)
• Mohs hardhet: 7. 5

Produksjon:

Tungsten er primært ekstrahert av to typer mineraler, wolframitt og scheelite. Imidlertid utgjør wolframgenvinning også ca 30% av det globale tilbudet. Kina er verdens største produsent av metall, og gir over 80% av verdensforsyningen.

Når wolframmalm har blitt behandlet og separert, produseres kjemisk form, ammoniumparatungstate (APT). APT kan oppvarmes med hydrogen for å danne wolframoksyd eller vil reagere med karbon ved temperaturer over 1925 ° C (1050 ° C) for å produsere wolframmetall.

Programmer:

Tungstens primære applikasjon i over 100 år har vært som glødetråd i glødelamper. Dopet med små mengder kaliumaluminiumsilikat, blir wolframpulver sintret ved høy temperatur for å produsere trådfilamentet som ligger i midten av lyspærer som belyser millioner av boliger rundt om i verden.

På grunn av wolframens evne til å holde sin form ved høye temperaturer, blir wolframfilamenter nå også brukt i en rekke husholdningsapplikasjoner, blant annet lamper, lykter, varmeelementer i elektriske ovner, mikrobølgeovner, x- ray-rør og katodestrålerør (CRT) i dataskjermer og fjernsynsapparater.

Metallets toleranse for sterk varme gjør det også ideelt for termoelementer og elektriske kontakter i lysbueovner og sveiseutstyr. Programmer som krever en konsentrert masse eller vekt, som motvekter, fiskesynker og dart, bruker ofte wolfram på grunn av dens tetthet.

Tungstenkarbid:

Tungstenkarbid fremstilles enten ved å binde et wolframatom med et enkelt karbonatom (representert ved det kjemiske symbolet WC) eller to wolframatomer med et enkelt karbonatom (W2C). Det gjøres ved oppvarming av wolframpulver med karbon ved temperaturer fra 2550 ° F til 2900 ° F (1400 ° C til 1600 ° C) i en strøm av hydrogengass.

Ifølge Mohs hardhetsskala (et mål på et materiales evne til å skrape en annen) har wolframkarbid en hardhet på 9.5, bare litt lavere enn diamant. Av denne grunn er denne harde forbindelsen sintret, en prosess som krever pressing og oppvarming av pulverformen ved høye temperaturer, for å gjøre produkter som brukes til bearbeiding og kutting. Resultatet er materialer som kan operere under forhold med høy temperatur og spenning, for eksempel borekroner, dreiebenker, fresekutter og rustningspistoler.

Sementert karbid produseres ved hjelp av en kombinasjon av wolframkarbid og koboltpulver, og brukes til å produsere slitesterke verktøy, som de som brukes i gruveindustrien.

Den tunnelborende maskinen som ble brukt til å grave kanaltunnelen som knytter Storbritannia til Europa, var faktisk utstyrt med nesten 100 sementet karbidtips.

Tungsten legeringer:

Tungsten metall kan kombineres med andre metaller for å øke deres styrke og motstand mot slitasje og korrosjon. Stållegeringer inneholder ofte wolfram for disse fordelaktige egenskapene. Mange høyhastighetsstål - de som brukes i skjære- og maskinverktøy som sagblad - inneholder rundt 18 prosent wolfram.

Tungsten-stål legeringer brukes også i produksjon av rakettmotor dyser, som må ha høye varmebestandige egenskaper. Andre wolfram legeringer inkluderer Stellite (kobolt, krom og wolfram), som brukes i lager og stempler på grunn av slitestyrken og motstanden mot slitasje, og Hevimet, som er laget ved sintring av et wolframlegeringspulver og brukes i ammunisjon, dartfat , og golfklubber.

Superlegeringer laget av kobolt, jern eller nikkel, sammen med wolfram, kan brukes til å produsere turbinblad for fly.