Температура плавления вольфрама: Вольфрам | Plansee
alexxlab | 21.06.1985 | 0 | Разное
Вольфрам | Plansee
Вольфрам применяется везде, где приходится работать с высокой температурой. Ведь по жаропрочности с ним не сравнится ни один другой металл! У вольфрама из всех металлов самая высокая температура плавления и, соответственно, самая высокая рабочая температура. Он также отличается исключительно низким коэффициентом теплового расширения и высоким уровнем стабильности формы. Вольфрам практически неразрушим. Из этого материала мы изготавливаем, например, компоненты для высокотемпературных печей, ламп, медицинской техники и систем нанесения тонких покрытий.
Атомный номер | 74 |
Номер CAS | 7440-33-7 |
Атомная масса | 183,84 [г/моль] |
Точка плавления | 3420 °C |
Точка кипения | 5555 °C |
Плотность при 20 °C | 19,25 [г/см3] |
Кристаллическая структура | |
Коэффициент линейного теплового расширения при 20 °C | 4,4 × 10-6 [м/(мК)] |
Теплопроводность при 20 °C | 164 [Вт/(мК)] |
Удельная теплоемкость при 20 °C | 0,13 [Дж/(гК)] |
Электропроводность при 20 °C | 18,2 × 106 [См/м] |
Удельное электрическое сопротивление при 20 °C | 0,055 [(Ом·мм2)/м] |
Ассортимент материалов
Чистый вольфрам или сплав?Качеству нашей продукции можно доверять. При производстве вольфрамовых изделий методом порошковой металлургии мы собственными силами выполняем весь технологический процесс — от подготовки металлического порошка до выпуска конечного продукта. В качестве сырья используется только чистейший оксид вольфрама. Так мы гарантируем исключительную чистоту материала. Мы гарантируем степень чистоты вольфрама 99,97 % (чистота металла без молибдена). Остаток преимущественно составляют следующие элементы:
Элемент | Типичное макс. значение [мкг/г] |
Гарантированное макс. значение [мкг/г] |
Al | 1 | 15 |
Cr | 3 | 20 |
Cu | 1 |
10 |
Fe | 8 |
30 |
K | 1 |
10 |
Mo | 12 | 100 |
Ni |
2 |
20 |
Si | 1 |
20 |
C | 6 |
30 |
H | 0 | 5 |
N | 1 |
5 |
O | 2 |
20 |
Cd | 1 | 5 |
Hg | 0 | 1 |
Pb | 1 |
5 |
Присутствие Сr (VI) и органических примесей исключено в принципе из-за процесса производства (многократная термообработка при температуре выше 1000 °C в атмосфере Н2)
Материал | Химический состав (масс. %) | |
W (чистый) | > 99,97 % W |
|
W-UHP (высокой чистоты) | > 99,9999 % W | |
WK65 |
60–65 мкг/г K | |
WVM | 30–70 мкг/г K | |
WVMW | 15–40 мкг/г K | |
WL | WL05 WL10 WL15 WL20 |
0,5 % La2O3 1,0 % La2O3 1,5 % La2O3 2,0 % La2O3 |
WC20 | 2,0 % CeO2 | |
WRe |
WRe05 WRe26 |
5,0 % Re 26,0 % Re |
WCu* | 10–40 % Cu | |
Тяжелые сплавы высокой плотности на основе вольфрама* |
Densimet® Inermet® Denal® |
1,5–10 % Ni, Fe, Mo 5–10 % Ni, Cu 2,5–10 % Ni, Fe, Co |
* Подробную информацию о наших металломатричных композитах на основе вольфрама можно найти на странице материалов W-MMC.
Мы оптимизируем свойства вольфрам в зависимости от планируемого применения. За счет различных легирующих добавок можно регулировать следующие характеристики:
- физические свойства (температура плавления, плотность, электропроводность, теплопроводность, тепловое расширение, работа выхода электронов и др.)
- механические свойства (прочность, ползучесть, пластичность и др.)
- химические свойства (коррозионная стойкость, пригодность к обработке травлением)
- обрабатываемость (механическая обработка, поведение при деформации, свариваемость)
- рекристаллизационные свойства (температура рекристаллизации)
Но это еще не все! Используя особые технологии производства, мы можем изменять и другие свойства вольфрама в широком диапазоне. Результат: вольфрамовые сплавы с различным набором свойств, максимально адаптированные к требованиям конкретной области применения.
WK65 (вольфрам-калий)
Мы добавляем в вольфрам 60–65 мкг/г калия и используем получаемый материал для производства проволоки с вытянутой многослойной микроструктурой. Такая микроструктура придает материалу превосходные высокотемпературные свойства, например хорошее сопротивление ползучести и стабильность формы. При использовании специальных технологий производства материал WK65 может выдерживать больше нагрузок, чем WVM.
WVM (вольфрам для вакуумной металлизации)
Сплав WVM состоит практически из чистого вольфрама, легированного минимальным количеством калия. Мы выпускаем WVM преимущественно в форме прутков и проволоки, которые идут на изготовление спиралей испарителей, нитей накала и компонентов оборудования для эпитаксии. Также выпускается листовой WVM, из которого изготавливают лодочки испарителей. Благодаря легированию специальными присадками и продуманной термомеханической обработке материал получает многослойную «штапельную» микроструктуру, которая обеспечивает повышенную стабильность формы при высокой температуре.
WVMW (WVM-вольфрам)
Материалы WVMW и S-WVMW были разработаны специально для изготовления анодов диаметром более 15 мм в короткодуговых лампах. Для обоих композитов мы применяем практически чистый вольфрам с небольшой добавкой калия. S-WVMW идеально подходит для стержней диаметром больше 30 мм. Специальные технологии производства, которые мы используем для изготовления S-WVMW, позволяют добиваться высокой плотности материала в стержневом сердечнике.
WL (вольфрам – оксид лантана)
Мы добавляем в наш вольфрам 0,5, 1,0, 1,5 или 2 масс. % оксида лантана (La2O3), чтобы повысить его сопротивление ползучести и температуру рекристаллизации. Наш материал WL также легче поддается механической обработке благодаря равномерному распределению частиц оксида в его структуре. Работа выхода электронов у WL значительно ниже, чем у чистого вольфрама. По этой причине WL широко используется для изготовления источников ионов и электродов ламп.
WC20 (вольфрам – оксид церия)
Композит WC20 применяется для изготовления сварочных электродов. Мы добавляем в вольфрам 2 масс. % оксида церия и получаем материал с более низкой работой выхода электронов, улучшенными характеристиками зажигания и увеличенным ресурсом по сравнению с чистым вольфрамом.
Для обеспечения большей пластичности и более низкой температуры перехода из хрупкого в вязкое состояние мы легируем вольфрам рением. Помимо прочего, вольфрам-рений имеет более высокую температуру рекристаллизации и более высокое сопротивление ползучести. Мы используем WRe в стандартных составах — WRe05 и WRe26 — в качестве материала для термоэлементов, которые должны выдерживать температуру более 2000 °C. Этот материал также используется в аэрокосмической промышленности.
Свойства
Хорош во всех отношениях. Свойства вольфрамаВольфрам относится к группе тугоплавких металлов, то есть металлов, температура плавления которых выше, чем у платины (1772 °C). В тугоплавких металлах энергия связи между отдельными атомами особенно высока. Такие металлы отличаются высокой температурой плавления и одновременно низким давлением пара, хорошей жаропрочностью, а в случае вольфрамо-медных композитов — еще и высоким модулем упругости. Для них также характерны низкий коэффициент теплового расширения и относительно высокая плотность.
Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех металлов, а также чрезвычайно высокий модуль упругости. В целом его свойства аналогичны молибдену. Оба металла относятся к одной группе в периодической системе химических элементов. Однако некоторые свойства вольфрама более ярко выражены по сравнению с молибденом. Благодаря превосходным термическим свойствам вольфрам легко выдерживает самые высокие температуры.
Чтобы придать выпускаемому вольфраму и его сплавам нужные свойства, мы используем разные виды и количества легирующих элементов и соответствующим образом настраиваем технологический процесс.
Мы используем преимущественно легированные вольфрамовые материалы. Например, в WVM и WК65 добавляется небольшое количество калия. Калий положительно влияет на механические свойства материала, особенно при высоких температурах. Добавлением La2O3 можно не только улучшить обрабатываемость сплава, но и, что особенно важно, снизить работу выхода электронов, что позволит использовать вольфрам для изготовления катодов.
Рений мы добавляем, чтобы повысить пластичность вольфрама. Медь же улучшает электропроводность материала. Благодаря хорошей обрабатываемости наши тяжелые сплавы подходят также для производства изделий сложной геометрии. Они могут использоваться, например, в качестве материала для экранирующих пластин или амортизирующих и абсорбирующих компонентов.
Какими физическими свойствами обладает вольфрам?
Вольфрам обладает самой высокой точкой плавления среди всех тугоплавких металлов, довольно низким коэффициентом теплового расширения и относительно высокой плотностью. Нельзя также не отметить хорошую электропроводность и превосходную теплопроводность этого металла. Все эти свойства выражены в вольфраме гораздо сильнее, чем в молибдене. В периодической системе химических элементов вольфрам отнесен к той же группе, что и молибден, но располагается на период ниже.
Физические свойства вольфрама также зависят от температуры. Ниже приведены сравнительные графики основных характеристик материала.
На графике (вверху справа, в виде синей полосы разброса) показаны значения коэффициента эмиссии вольфрама в зависимости от температуры (взяты из публикаций и научных трудов). Значения коэффициента эмиссии, определенные экспериментально на образцах Plansee в стандартном состоянии поставки, находятся в верхней части полосы разброса.
Какими механическими свойствами обладает вольфрам?
Мы регулируем чистоту материала, определяем вид и количество легирующих компонентов и изменяем микроструктуру вольфрама путем особой термомеханической обработки, сочетающей в себе термообработку и формование. В результате получаем оптимальные материалы с нужным набором механических свойств для конкретных задач. Вольфрам по своим механическим свойствам сходен с молибденом. Как и в случае с молибденом, эти свойства зависят от температуры испытания. Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех металлов: 3420 °C. Высокая теплостойкость и высокий модуль упругости обуславливают хорошее сопротивление ползучести.
Как и молибден, вольфрам имеет кубическую объемноцентрированную кристаллическую решетку и, следовательно, такой же характерный переход из хрупкого в вязкое состояние. Температуру перехода из хрупкого в вязкое состояние можно снизить путем деформации и легирования. Прочность возрастает с увеличением степени деформации. Однако, в отличие от других металлов, пластичность при этом также увеличивается. Для улучшения пластичности в вольфрам чаще всего добавляют рений.
ЛегированиеЛегирование пришло к нам из латинского языка (ligare — «связывать») через немецкий (legieren — «сплавлять»). В металлургии под легированием понимается введение одного или нескольких легирующих элементов, содержание которых часто измеряется в микрограммах. Также часто используется термин «микролегирование». Содержание добавок при таком легировании достигает нескольких сотен микрограммов. Количество добавок часто измеряют в миллионных долях, обозначаемых как «ppm». Термин ppm происходит от английского parts per million, что означает «частей на миллион», т.е. 10 -6.
Если вы планируете использовать вольфрам при высоких температурах, следует учитывать его температуру рекристаллизации. Ведь при повышении степени рекристаллизации снижается не только его прочность, но и пластичность. Легирование мелкими частицами оксида (например, оксида лантана или оксида церия) повышает температуру рекристаллизации и сопротивление ползучести вольфрама. Чем сильнее давление деформации, тем ощутимее действие оксидов, структура которых при термомеханической обработке становится еще более мелкозернистой.
В таблице приведена температура рекристаллизации наших вольфрамовых материалов при различной степени деформации.
Материал Температура [°C] при 100 % рекристаллизации (длительность отжига — 1 час) Степень деформации = 90 % Степень деформации = 99,99 % W (чистый) 1350 – WVM – 2000 WL10 1500 2500 WL15 1550 2600 WRe05 1700 – WRe26 1750 – При работе с вольфрамом необходимо тонкое чутье. Формование без обработки резанием, такое как гибка или отбортовка, должно осуществляться при температуре выше точки перехода из хрупкого в вязкое состояние. У вольфрама эта температура выше, чем у молибдена. Чем толще обрабатываемый лист, тем больше должна быть температура предварительного нагрева. Для резки и штамповки температура предварительного нагрева должна быть выше, чем для отбортовки. Вольфрам с трудом поддается машинной обработке. А вот наши сплавы вольфрама с оксидом лантана обрабатывать легче. Тем не менее уровень износа инструмента при этом также очень высок, что может привести к выщерблению. Если у вас остались вопросы по механической обработке тугоплавких металлов, наши опытные специалисты всегда готовы вас проконсультировать.
Какими химическими свойствами обладает вольфрам?
При относительной влажности ниже 60 % вольфрам устойчив к коррозии. В более влажном воздухе на нем образуются цветные налеты, но менее выраженные, чем у молибдена. Стеклянные расплавы, водород, азот, инертные газы, металлические расплавы и оксидные керамические расплавы воздействуют на вольфрам незначительно, даже при очень высоких температурах, если они не содержат дополнительных окислителей.
В таблице ниже приведены антикоррозионные свойства вольфрама. Если не указано иное, эти данные относятся к чистым растворам, не содержащих воздуха или азота. Инородные химически активные вещества даже в незначительных концентрациях могут сильно влиять на стойкость к коррозии. У вас есть вопросы по такой сложной проблеме, как коррозия? К вашим услугам наш опыт и собственная лаборатория по исследованию коррозии.
СРЕДА УСТОЙЧИВ (+), НЕУСТОЙЧИВ (-) ПРИМЕЧАНИЕ Вода Холодная и теплая вода < 80 °C + Горячая вода > 80 °C, деаэрированная + Пар до 700 °C + Кислоты Плавиковая кислота, HF + < 100 °C Соляная кислота, HCI + Фосфорная кислота, H3PO4 + < 270 °C Серная кислота, H2SO4 + < 70 %, < 190 °C Азотная кислота, HNO3 + Царская водка, HNO3 + 3 HCl + < 30 °C Органические кислоты + Щелочи Раствор аммиака, NH4OH + Гидроксид калия, KOH + < 50 %, < 100 °C Гидроксид натрия, NaOH + < 50 %, < 100 °C Галогены Фтор, F2 – Хлор, Cl2 + < 250 °C Бром, Br2 + < 450 °C Йод, I2 + < 450 °C Неметаллы Бор, B + < 1200 °C Углерод, C + < 1200 °C Кремний, Si + < 900 °C Фосфор, P + < 800 °C Сера, S + < 500 °C Газы* Аммиак, NH3 + < 1000 °C Монооксид углерода (окись углерода), CO + < 1400 °C Диоксид углерода (углекислый газ), CO2 + < 1200 °C Углеводороды + < 1200 °C Воздух и кислород, O2 + < 500 °C Инертные газы (He, Ar, N2) + Водород, H2 + Водяной пар + < 700 °C * Особое значение имеет точка росы газа. Влажность может привести к окислению. Плавление Стекловарение* + < 1700 °C Алюминий, Al + < 700 °C Бериллий, Be – Висмут, Bi + < 1400 °C Цезий, Cs + < 1200 °C Церий, Ce + < 800 °C Медь, Cu + < 1300 °C Европий, Eu + < 800 °C Галлий, Ga + < 1000 °C Золото, Au + < 1100 °C Железо, Fe – Свинец, Pb + < 1100 °C Литий, Li + < 1600 °C Магний, Mg + < 1000 °C Ртуть, Hg + < 600 °C Никель, Ni – Плутоний, Pu + < 700 °C Калий, K + < 1200 °C Рубидий, Rb + < 1200 °C Самарий, Sm + < 800 °C Скандий, Sc + < 1400 °C Серебро, Ag + Натрий, Na + < 600 °C Олово, Sn + < 980 °C Уран, U + < 900 °C Цинк, Zn + < 750 °C Материалы для печестроения Оксид алюминия, Al2O3 + < 1900 °C Оксид бериллия, BeO + < 2000 °C Графит, C + < 1200 °C Магнезит, MgCO3 + < 1600 °C Оксид магния, MgO + < 1600 °C Карбид кремния, SiC + < 1300 °C Оксид циркония, ZrO2 + < 1900 °C Коррозионная стойкость вольфрама
W |
WK65 |
WVM |
WL | |
Содержание легирующих элементов (в массовых процентах) |
99,97 % Вт | 60–65 мкг/г K | 30–70 мкг/г K |
0,5 % La2O3 1,0 % La2O3 1,5 % La2O3 2,0 % La2O3 |
Теплопроводность | ∼ | ∼ | ∼ | ∼ |
Стойкость к высоким температурам / сопротивление ползучести |
∼ | ++ | ++ + |
+ |
Температура рекристаллизации | ∼ | ++ | ++ | + |
Мелкозернистость | ∼ | + | + | + |
Пластичность |
∼ | + | + | + |
Обрабатываемость/деформируемость |
∼ | + | + | ++ |
Работа выхода электронов | ∼ | ∼ | ∼ | — |
∼ на уровне чистого W + выше, чем у чистого W ++ значительно выше, чем у чистого W – ниже, чем у чистого W — значительно ниже, чем у чистого W
WC20 | WRe | WCu | |
Содержание легирующих элементов (в массовых процентах) |
2 % CeO2 | 5 % / 26 % Re | 10–40 % Cu |
Теплопроводность | ∼ | – |
+ |
Стойкость к высоким температурам / сопротивление ползучести |
+ | + | — |
Температура рекристаллизации | + | + | |
Мелкозернистость | + | ∼ | |
Пластичность |
+ | ++ | ++ |
Обрабатываемость/деформируемость |
++ | + | ++ |
Работа выхода электронов | + |
∼ на уровне чистого W + выше, чем у чистого W ++ значительно выше, чем у чистого W – ниже, чем у чистого W — значительно ниже, чем у чистого W
Особенности и область применения
Показатели качества
Благодаря уникальным свойствам вольфрам находит особое применение в промышленности. Ниже представлены три примера его использования.
Отличное сопротивление ползучести и высокая чистота
Из нашего вольфрама получаются отличные тигли для плавления и отверждения в отрасли выращивания кристаллов сапфира. Высокая чистота материала предотвращает загрязнение кристаллов, а хорошее сопротивление ползучести гарантирует постоянство формы. Даже самые высокие температуры не влияют на результат процесса.
Исключительная чистота материала и хорошая электропроводность
Самый низкий коэффициент теплового расширения среди всех металлов и хорошая электропроводность делают вольфрам идеальным материалом для тонких покрытий. Хорошая электропроводность и низкая степень диффузии в соседние слои делают вольфрам незаменимым в тонкопленочных транзисторах, например тех, которые используются в экранах TFT-LCD. Разумеется, материал высочайшей чистоты для покрытий в виде мишеней для напыления можно приобрести у нас. Ни у одного из других производителей вы не найдете вольфрамовые мишени в таком широком диапазоне форматов.
Длительный срок службы и самая высокая температура плавления
Благодаря длительному сроку службы при самых высоких температурах наши вольфрамовые тигли и стержни оправок легко выдерживают даже воздействие расплавленного кварцевого стекла. Использование вольфрама высокой степени чистоты позволяет избежать образования пузырьков и обесцвечивания кварцевого расплава.
Добыча
Естественные месторождения и переработка рудыВольфрам был впервые обнаружен в Средние века в Рудных горах (на границе между Саксонией и Богемией) в процессе восстановления олова. Однако в то время он считался нежелательным сопутствующим элементом. Вольфрамовая руда способствовала образованию шлака в процессе восстановления олова и тем самым снижала выход олова из руды. Название металла произошло от немецкого Wolf Rahm — волчья слюна, поскольку считалось, что его руда «пожирает олово, как волк съедает овцу». В 1752 году химик Аксель Фредрик Кронштедт открыл тяжелый металл, который назвал Tung Sten, что в переводе с шведского означает «тяжелый камень». Лишь спустя 30 лет Карлу Вильгельму Шееле удалось получить вольфрамовую кислоту из руды. И всего спустя два года ассистенты Шееле — братья Хуан Хосе и Фаусто де Элюар — восстановили триоксид вольфрама, получив чистый вольфрам. Сегодня именно эти два брата считаются настоящими открывателями вольфрама. Название wolframium и соответствующий химический знак W были предложены Йёнсом Якобом Берцелиусом.
В природе вольфрамовая руда в основном встречается в виде вольфрамита ((Fe/Mn)WO4) и шеелита (CaWO4). Крупнейшие месторождения вольфрама находятся в Китае, России и США. В Австрии также есть шеелит, он добывается в Миттерзилле в районе Фельбертауэрн.
В зависимости от месторождения вольфрамовые руды содержат от 0,3 до 2,5 массового процента WO3. Путем дробления, шлифовки, флотации и обжига можно увеличить содержание WO3 примерно до 60 %. Оставшиеся примеси устраняются путем гидролиза раствором едкого натра. Полученный вольфрамат натрия превращают в паравольфрамат аммония (APW) в процессе ионообменной экстракции.
Восстановление производится в водородной атмосфере при температуре от 500 до 1000 °C:
WO3+ 3H2 › W + 3H2O |
Наша аффилированная компания GTP специализируется на переработке, извлечении и восстановлении паравольфрамата аммония (APW). GTP поставляет нам металлический вольфрам высокой чистоты и стабильно высокого качества.
На страницу GTPЗакупки в соответствии с RMAP
Часть поставляемого на рынки вольфрама происходит из так называемых «конфликтных источников», то есть добывается в зонах военных конфликтов: прежде всего в Демократической Республике Конго (ДРК) и соседних странах. Мы осознаем свою ответственность перед обществом и принципиально не используем сырье, которое может быть связано с такими конфликтами.
По собственной инициативе мы подтверждаем безупречное происхождение нашего вольфрама особым сертификатом. В этом документе в соответствии с инициативой RMI (Responsible Minerals Initiative), ранее известной как CFSP, подтверждается использование вольфрамового сырья из этически благонадежных источников. Аудиторский комитет RBA и GeSI подтвердил, что зарегистрированная в Тованде компания Global Tungsten & Powders (GTP) — часть Plansee Group — закупает вольфрам в соответствии с требованиями RMAP. Для клиентов Plansee этот сертификат также является независимым доказательством того, что Plansee Group получает вольфрам из бесконфликтных источников.
Подробнее о принципе устойчивостиПроизводственный процесс
Как все это делается? Методами порошковой металлургии!Что такое порошковая металлургия? В настоящее время, как известно, большинство промышленных металлов и сплавов, таких как сталь, алюминий и медь, получают в виде черновых отливок с использованием литейных форм. В порошковой металлургии плавление не применяется: изделия создаются путем прессования металлических порошков и последующей термической обработки (спекания) ниже температуры плавления материала. Три важные составляющие порошковой металлургии — металлический порошок, прессование, спекание. Все эти составляющие находятся под нашим полным контролем, и мы можем оптимизировать их собственными силами.
Почему мы выбрали порошковую металлургию? Порошковая металлургия позволяет получать материалы с температурой плавления более 2000 °C. Производство будет экономически выгодным даже при выпуске небольших объемов продукции. Порошковые смеси с индивидуально подобранным составом позволяют получать исключительно однородные материалы с регулируемыми свойствами.
Вольфрамовый порошок смешивается с легирующими присадками (если таковые предусмотрены) и подвергается холодному изостатическому прессованию с давлением до 2000 бар. Полученная прессовка спекается в специальных печах при температуре выше 2000 °C. При этом формируется особая микроструктура и значительно увеличивается плотность материала. Особые свойства (высокую жаропрочность и твердость либо специальные характеристики текучести) нашим материалам придают верно подобранные методы формования, такие как ковка, прокатка, волочение. Идеальная согласованность всех этапов производства — вот секрет высочайшего качества нашей продукции, непревзойденной чистоты материалов и полного соответствия самым жестким стандартам.
Восстановление
Смешивание, плавление
Прессование
Спекание
Формовка
Термообработка
Механическая обработка
Контроль качества
Повторное использование
ОксидMolymet (Чили) — крупнейшая в мире компания по переработке молибденовых рудных концентратов и наш основной поставщик триоксида молибдена. Plansee Group является акционером Molymet с долей участия 21,15 %. Global Tungsten & Powders (США) — подразделение Plansee Group и наш основной поставщик вольфрамового порошка.
Ассортимент продукции
Материал | Листы и пластины [толщина] | Прутки [диаметр] | Проволока [диаметр] |
W | 0,025–20 мм | 0,3–90 мм | 0,025–1,50 мм |
W-UHP | На заказ | ||
WK65 | 0,010–1,50 мм | ||
WVM | 0,05–5 мм | 0,3–12,99 мм | 0,050–1,50 мм |
WVMW | 13–45 мм | ||
WL05/WL10/WL15 | На заказ | 0,3–90 мм | |
WC20 | На заказ | ||
WRe05/WRe26 | На заказ | 0,4–1,50 мм |
Если у вас остались вопросы по перечисленным выше размерам или вы хотите приобрести полуфабрикаты из других материалов, например WCu или INERMET®, свяжитесь с нами.
Интернет-магазин
Здесь вы можете легко и быстро заказать листовой и полосовой металл, прутки, проволоку, а также другую продукцию из вольфрама и вольфрамовых сплавов, любых размеров.
Загрузки
Требуется дополнительная информация о вольфраме и его сплавах? Все необходимые сведения можно найти в технических паспортах наших продуктов.
Вопросы и ответы
Ответы на часто задаваемые вопросы о вольфраме
Является ли вольфрам металлом?
Вольфрам — это тугоплавкий (жаростойкий) металл, который относится к группе переходных металлов. Его химический символ — латинская буква «W», а атомный номер — 74. Тугоплавкими называют металлы, температура плавления которых выше, чем у платины (1772 °C).
Какими свойствами обладает вольфрам?
Ни один металл не сравнится с вольфрамом по жаропрочности. У вольфрама самая высокая точка плавления среди металлов, и он не разрушается даже при очень высоких температурах. Вольфрам также отличается исключительно низким коэффициентом теплового расширения, высоким уровнем стабильности формы и хорошей электропроводностью.
Где применяется вольфрам?
Благодаря уникальным механическим и химическим свойствам вольфрам отлично подходит для применения в сложных средах с целым спектром жестких требований. Из этого материала мы изготавливаем, например, компоненты для высокотемпературных печей, ламп, медицинской техники и систем нанесения тонких покрытий.
Откуда произошло название «вольфрам»?
Вольфрам был впервые обнаружен в Средние века в Рудных горах (на границе между Саксонией и Богемией) в процессе восстановления олова. Однако в то время он считался нежелательным сопутствующим элементом. Вольфрамовая руда способствовала образованию шлака в процессе восстановления олова и тем самым снижала выход олова из руды. Название металла произошло от немецкого Wolf Rahm — волчья слюна, поскольку считалось, что его руда «пожирает олово, как волк съедает овцу». В 1752 году химик Аксель Фредрик Кронштедт открыл тяжелый металл, который назвал Tung Sten, что в переводе с шведского означает «тяжелый камень». Лишь спустя 30 лет Карлу Вильгельму Шееле удалось получить вольфрамовую кислоту из руды. И всего спустя два года ассистенты Шееле — братья Хуан Хосе и Фаусто де Элюар — восстановили триоксид вольфрама, получив чистый вольфрам. Сегодня именно эти два брата считаются настоящими открывателями вольфрама. Название wolframium и соответствующий химический знак W были предложены Йёнсом Якобом Берцелиусом.
Где добывают вольфрам?
В природе вольфрамовая руда в основном встречается в виде вольфрамита ((Fe/Mn)WO4) и шеелита (CaWO4). Крупнейшие месторождения вольфрама находятся в Китае, России и США. В Австрии также есть шеелит, он добывается в Миттерзилле в районе Фельбертауэрн.
Другие материалы
4295.94
Mo
Molybdän
73180.95
Ta
Тантал
W-MMC
Metal Matrix Composites
температура плавления, свойства, добыча, месторождения, характеристики, цвет
Содержание
- Краткое описание
- Структура и характеристики
- История открытия и изучения
- Получение из руды и месторождения
- Промышленное получение
- Марки
- Свойства
- Химические
- Физические
- Сферы применения
- Преимущества и недостатки
- Сплавы
Вольфрам — самый тугоплавкий металл. Известны разные марки этого материала, которые обладают своим особенностями, свойствами. Температура плавления вольфрама — одна из главных характеристик этого металла. По ней специалисты определяют в каких отраслях промышленности его лучше использовать.
Краткое описание
Вольфрам — тугоплавкий металл. В таблице Менделеева его можно найти под номером 74. Характерные качества — серый цвет, естественный металлический блеск.
Во Франции, Великобритании и США этот материал называется tungsten, что переводится как «тяжелый камень».
Структура и характеристики
Кристаллы вольфрама имеют объемноцентрированную кубическую решетку. Основная форма, размеры кристаллов не изменяются, если порошок прессуется при низких температурах.
Атомы в кубической ячейке металла расположены по всем вершинам и внутри самой ячейки. Коэффициент компактности вольфрама — 0,68.
История открытия и изучения
Свое название металл получил от минерала вольфрамит. Его начали добывать в XVI веке. Тогда его называли «волчьей пеной». Вольфрам часто встречался в оловянных рудах, мешал выплавлять этот металл. Он переводил его в пену шлаков.
Первое научное упоминание о нахождении нового химического элемента появилось в 1781 году. Тогда знаменитый химик из Швеции Карл Шееле работал с минералом шеелит. Он обрабатывал его азотной кислотой, в ходе чего получил новый химический элемент с желтым оттенком. Он назвал его «тяжелым камнем». Через два года, братья Элюар получили из саксонского минерала новый металл.
ВольфрамитЕсли сравнивать защиту от ионизирующего излучения из свинца или вольфрама, второй вид металла выигрывает. Готовый защитный слой будет задерживать больше частиц при меньшем весе.
Получение из руды и месторождения
В природе вольфрам можно встретить окисленными отложениями. Они образуются из трехокиси этого металла, которая соединяется с кальцием, марганцем, железом. Иногда в составе можно встретить медь, свинец, торий, некоторые редкоземельные элементы.
Минералы, насыщенные вольфрамом, чаще встречаются в грунтовых породах небольшими вкраплениями. В таком случае средняя концентрация тяжелого металла — до 2%.
Самые крупные месторождения вольфрама находятся в США, Китае, Канаде. Среднее мировое производство за год — 50 тысяч тонн.
Критическая отметка температуры для этого металла — 13610°C. При нагревании до таких показателей он превращается в газ.
Промышленное получение
Получение вольфрама промышленными предприятиями начинается с добычи руды, ее доставки на производство. Следующий этап — выделение триоксида из расходного материала. После этого он проходит процесс восстановления для получения очищенного металлического порошка. Процедуру восстановления проводят под воздействием водорода. При этом сырье нагревается до 700°C. Готовый порошок прессуется, спекается при температуре 1300°C в защитной атмосфере из водорода.
Марки
Марки вольфрама:
- ВР — соединение вольфрама с рением.
- ВТ, ВИ, ВЛ — к основе добавляется присадка окиси лантана, тория, иттрия.
- ВРН — металл без присадок. Допускается наличие небольшого количества разных примесей.
- ВМ — к основе добавляются разные присадки. Основные — кремнещелочные, алюминиевые.
- МВ — соединение молибдена с вольфрамом. Сохраняется пластичность одновременно с повышением прочности.
- ВЧ — чистый металл без примесей, присадок.
- ВА — соединение основы с алюминием, кремнещелочными присадками.
Лампа накаливанияЛампы накаливания не просто так имеют стеклянную герметичную капсулу. Поскольку вольфрам быстро окисляется на открытом воздухе, капсула заполняется инертным газом.
Свойства
Чтобы понять, где лучше применять вольфрам, нужно знать свойства этого металла. Сейчас про этот материал известно достаточно информации, чтобы определить сферы его применения.
Химические
Свойства:
- Валентность чистого металла — 6. У соединений на его основе она может изменяться от 2 до 5.
- Молярная масса химического элемента —183,84.
- Элемент имеет орбиту, состоящую из двух ярусов.
Вольфрам — химически активный металл. Он вступает в реакции с разными веществами с образованием сложных, простых соединений. При нагревании реакции протекают быстрее. Для дополнительного ускорения реакции можно добавить водяные пары.
Физические
Свойства:
- Цвет — серый.
- Прозрачность — отсутствует.
- Металлический блеск — есть.
- Твердость — 7,5 (показатель указан согласно шкале Мооса).
- Плотность — 19,3 г/см3.
- Радиоактивность — 0.
- Теплопроводность — 173 Вт/(м·К).
- Электропроводность — 55·10−9 Ом·м.
- Показатель твердости по Бринеллю — 488 кгс/мм².
- Теплоемкость — 134,4 Дж/(кг·град).
- Температура плавления — 3380 °C (показатель зависит от количества примесей).
- Сопротивление электричеству — 55·10−9 Ом·м (при условии соблюдения температурного режима в 20°C).
- Температура кипения — около 5555 °C.
Лучше всего металл куется при нагревании до 1600°C.
На основе вольфрама изготавливают тяжелые сплавы. Общее содержание основы может достигать 97%. Готовые сплавы применяются для изготовления контейнеров, в которых будут храниться, переноситься радиоактивные вещества. Главная особенность емкости — возможность поглощения части гамма-излучения.
Сферы применения
Вольфрам применяется при изготовлении:
- нити накаливания;
- электродов для аргонодуговой сварки;
- хирургических инструментов;
- танковой брони, оболочек для снарядов, торпед;
- защитных костюмов, емкостей, листов от проникающего ионизирующего излучения;
- ювелирных украшений.
Положительные стороны:
- тугоплавкость;
- высокая прочность;
- применение в разных сферах промышленности;
- стойкость к большим нагрузкам после сильного нагревания;
- экологичность.
Из главных недостатков можно выделить низкую пластичность, окисляемость при нагревании свыше 700°, высокую цену.
Сплавы
Известно множество соединений на основе этого металла. Они применяются в разных сферах промышленности. Виды и сферы их применения:
- Карбиды — добыча горных пород, бурение скважин.
- Сульфиды — изготовление высокотемпературной смазки.
- Дителлурид — производство преобразователей тепла в электричество.
Монокристаллы применяются в ядерной физике.
Остальные соединения используются в качестве пигментов, катализаторов. Они используются при изготовлении высоколегированных сталей, которые нужны для производства рабочих частей разных инструментов.
Чистый вольфрам по плотности можно сравнить с золотом 999 пробы. Раньше мошенники вкладывали стержни этого металла в золотые слитки. Определить подлинность золота без распиливания было невозможно.
Продукция из вольфрама выделяется высоким качеством, уникальными свойствами. Она применяется в разных сферах деятельности, не имеет аналогов среди похожих материалов.
Какая температура плавления вольфрама
Таблица Удельная теплота. Удельная теплоа плавления. Удельная теплота испарения. удельная теплота сгорания.
Разбор химического элемента
Вольфрам расположен на 74 позиции таблицы Менделеева, а обозначение – латинская «W». В классическом представлении мы видим серебристое твердое вещество с беловатым оттенком. Элемент относится к побочным.
Впервые о вольфраме начали говорить в конце XVI столетия. Невероятно твердый материал называли вольфрамит, что с латыни звучит как «волчья пена». Первая добыча вольфрама в лаборатории произошло в 1781 году под руководством шведа Шееле.
Физика вольфрама | Химия вольфрама |
---|---|
У металла плотность составляет 19. (-9) Ом*метр. | В ряде напряжений у вольфрама место за водородом. |
Звуковая скорость внутри вольфрама отожженного типа составляет 4 300 метров в секунду. | Не растворяется в кислотных средах серного и соляного типов, но растворим в пероксидах на основе водорода. |
При превышении температурной отметки в 1 600 градусов Цельсия, увеличивает пластичность и становится ковким. | Если имеется окисляющее вещество, выступает как реагент. Когда значение в градусах Цельсия повышается до 550, процессы протекают в разы быстрее. |
Чистый вольфрам не встречается. Его кларки имеются в поверхности земной коры в концентрации 0.00014%. Средние значения по содержанию среди различных пород скачут в промежутке 0.1-2.0 граммов на тонну. Классификация элемента по маркировке представлена в таблице ниже.
Нюансы работы с вольфрамовыми электродами ЭВТ-15
Маркировка | Примесь | Роль примеси |
---|---|---|
«ВЧ» | Чистый металл | Примеси нет |
«ВА» | Внедрение алюминия и кремнещелочи | Увеличение устойчивости формы при высоких температурах. Повышение послеотжигной прочности и увеличение температурного режима первичной рекристаллизации |
«ВМ» | Кремнещелоч + торий | Повышение рекристализационной структуры и прочности при влиянии высоких температур. |
«ВТ» | Окись тория | Увеличение эмиссионных качеств |
«ВИ» | Окись иттрия | Увеличение эмиссионных качеств |
«ВЛ» | Окись лантана | Увеличение эмиссионных качеств |
«ВР» | Рений | Повышение уровня пластичности, прочности при влиянии высоких температур, удельного сопротивления и т.э.д.с. |
«ВРН» | Примеси без присадок | – |
«МВ» | Молибден | Увеличение параметра стойкости + параллельное увеличение пластичности материала после отжига. |
Наибольшими месторождениями руд вольфрама обладают Канада с Китаем. Небольшие залежи имеются также в России и Корее. В год добывают порядка 60 тысяч тонн тугоплавкого металла. Доля Китая в этом составляет 40%+. Лидерами импорта выступает США, Япония и Германия, а экспортеры – Китай, Южная Корея и Австралия.
О направлениях использования вольфрама расскажет таблица ниже.
Область применения | Особенности |
---|---|
Спецсталь | В данном случае вольфрам является либо ключевым компонентом, либо выступает легирующей добавкой. К специальным сталям с вольфрамными вкраплениями относят быстрорежущие (до 23% W), инструментальные (до 2%), и хромвольфраммарганцевые (до 1.5%). Из спецсталей |
Сплавы твердого типа | Основа из карбида в связке с вольфрамом – добавка с большими показателями тугоплавкости, прочности + стойкости к износу. Долевое вхождение чистого вольфрама составляет от 85% до 95%. Сплавы твердого типа используются с целью элементов буров компонентов для резки. |
Сплавы на износ | Здесь на всю используется свойство тугоплавкости вольфрама. Популярными сплавками с устойчивостью к жару являются вариации с вкраплениями хрома или кобальта. Сплав используют как наплавки для поверхностей, что сильно изнашиваются. В частности, автомобильные запчасти. |
Сплавы «тяжелого» и контактного типа | В категорию относят сплавы, содержащие купрум или аргентум. Материал эффективно себя проявляет в процессе производства компонентов для будильников, электродов на сварку и тому подобного. |
Освещение | Вольфрамовая проволока – это основа для нитей накаливания, что повсеместно применяются нами в быту. Помимо этого, тонкие прутики из сплава металла применяются как электронагревающий компонент для печей с высоким температурным режимом. Работа оговоренных деталей протекает в вакуумной сфере или других газообразных инертных средах на основе водорода. |
Электродные составляющие в сварках | «W» – основа для дуговой сварки. Материал выдерживает колоссальные температуры, что позволяет обрабатывать сваркой любой существующий металл. |
В отношении распространенности, вольфрамовые прутки удерживают лидирующие позиции по количеству заготовок. Сырьевой основой для производства прутиков служит штабик. Оговоренные детали служат основой для сварочных работ в быту и промышленности. Недалеко ушла по популярности и вольфрамовая проволока. Далее будут описаны особенности изготовления непосредственно вольфрама + его заготовок.
Источник: http://wikimetall.ru/spravochnik/temperatura-plavlenija-volframa.html
История и происхождение названия
Название Wolframium перешло на элемент с минерала вольфрамит, известного ещё в XVI в. под названием «волчья пена» – лат. spuma lupi или нем. Wolf Rahm[6][8]. Название было связано с тем, что вольфрам, сопровождая оловянные руды, мешал выплавке олова, переводя его в пену шлаков («пожирал олово как волк овцу»).
В английском и французском языках вольфрам называется tungsten (от швед. tung sten — «тяжёлый камень»). В 1781 году знаменитый шведский химик Карл Шееле, обрабатывая азотной кислотой минерал шеелит, получил жёлтый «тяжёлый камень» (триоксид вольфрама)[источник не указан 3090 дней]. В 1783 году испанские химики братья Элюар сообщили о получении из саксонского минерала вольфрамита как растворимой в аммиаке жёлтой окиси нового металла, так и самого металла[источник не указан 3090 дней]. При этом один из братьев, Фаусто, был в Швеции в 1781 году и общался с Шееле. Шееле не претендовал на открытие вольфрама, а братья Элюар не настаивали на своём приоритете.
Источник: http://wiki2.org/ru/Вольфрам
Плотность вольфрама, его теплопроводность, теплоемкость и другие свойства
Теплопроводность и другие теплофизические свойства вольфрама W чистотой 99,9% представлены в таблице в интервале температуры от 100 до 2700 К. Даны следующие свойства чистого металлического вольфрама: плотность, удельная массовая теплоемкость, теплопроводность, коэффициент теплового расширения (КТР), удельное электрическое сопротивление.
По данным таблицы видно, что плотность вольфрама при нагревании уменьшается из-за его теплового расширения. Кроме того, при нагревании чистого вольфрама его теплопроводность уменьшается, а массовая теплоемкость увеличивается. Например, удельная теплоемкость вольфрама составляет 134,4 Дж/(кг·К) при комнатной температуре, а при его нагревании до 2100°C, его теплоемкость возрастает до величины 175 Дж/(кг·К).
Источники:
- В. Е. Зиновьев. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах.
- Чиркин В. С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. М.: Атомиздат, 1967. — 474 с.
Источник: http://thermalinfo.ru/svojstva-materialov/metally-i-splavy/teploprovodnost-i-svojstva-volframa
Нахождение в природе
Кларк вольфрама земной коры составляет (по Виноградову) 1,3 г/т (0,00013 % по содержанию в земной коре). Его среднее содержание в горных породах, г/т: ультраосновных — 0,1, основных — 0,7, средних — 1,2, кислых — 1,9.
Вольфрам встречается в природе главным образом в виде окисленных сложных соединений, образованных трёхокисью вольфрама WO3 с оксидами железа и марганца или кальция, а иногда свинца, меди, тория и редкоземельных элементов. Промышленное значение имеют вольфрамит (вольфрамат железа и марганца nFeWO4 · mMnWO4 — соответственно, ферберит и гюбнерит) и шеелит (вольфрамат кальция CaWO4). Вольфрамовые минералы обычно вкраплены в гранитные породы, так что средняя концентрация вольфрама составляет 1—2 %.
Месторождения
Наиболее крупными запасами обладают Казахстан, Китай, Канада и США; известны также месторождения в Боливии, Португалии, России, Узбекистане и Южной Корее. Мировое производство вольфрама составляет 49—50 тысяч тонн в год, в том числе в Китае 41, России 3,5; Казахстане 0,7, Австрии 0,5. Основные экспортёры вольфрама: Китай, Южная Корея, Австрия. Главные импортёры: США, Япония, Германия, Великобритания.
Также есть месторождения вольфрама в Армении и других странах.
Источник: http://wiki2.org/ru/Вольфрам
Структура и характеристики
Кристаллы вольфрама имеют объемноцентрированную кубическую решетку. Основная форма, размеры кристаллов не изменяются, если порошок прессуется при низких температурах.
Атомы в кубической ячейке металла расположены по всем вершинам и внутри самой ячейки. Коэффициент компактности вольфрама — 0,68.
Источник: http://metalloy.ru/metally/volfram
Получение
Вольфрамовый порошок
Процесс получения вольфрама проходит через подстадию выделения триоксида WO3 из рудных концентратов и последующем восстановлении до металлического порошка водородом при температуре ок. 700 °C. Из-за высокой температуры плавления вольфрама для получения компактной формы используются методы порошковой металлургии: полученный порошок прессуют, спекают в атмосфере водорода при температуре 1200—1300 °C, затем пропускают через него электрический ток. Металл нагревается до 3000 °C, при этом происходит спекание в монолитный материал. Для последующей очистки и получения монокристаллической формы используется зонная плавка.
Источник: http://wiki2.org/ru/Вольфрам
Почему вольфрам такой тяжелый
Плотность различных элементов отражает размер составляющих их атомов. Чем ниже элемент в периодической таблице, тем крупнее и тяжелее атомы.
Более тяжелые элементы, такие как вольфрам, имеют больше протонов и нейтронов в ядре и больше электронов на орбите вокруг ядра. Это означает, что вес одного атома значительно увеличивается при переходе по таблице Менделеева.
На практике, если вы держите кусок вольфрама в одной руке и такой же объем серебра или железа в другой, вольфрам будет намного тяжелее. В частности, плотность вольфрама составляет 19,3 грамма на кубический сантиметр. Для сравнения, серебро примерно вдвое меньше вольфрама (10,5 г/см3), а железо почти на треть меньше (7,9 г/см3).
Плотность вольфрама может быть преимуществом в определенных областях применения. Его часто используют в бронебойных пулях, например, из-за его плотности и твердости. Военные также используют вольфрам для изготовления так называемого «кинетического бомбардировочного» оружия, которое стреляет из вольфрамового стержня, как воздушный таран, чтобы пробивать стены и броню танка.
Во время холодной войны ВВС США якобы экспериментировали с идеей под названием «Проект Тор», которая должна была сбрасывать связку 6-метровых вольфрамовых стержней с орбиты на вражеские цели. Эти так называемые «стержни от Бога» имели бы разрушительную силу ядерного оружия, но без ядерных осадков. Оказалось, что запуск тяжелых стержней в космос обходился слишком дорого.
Источник: http://novstudent.ru/volfram-i-temperatura-ego-plavleniya-interesnyie-faktyi-o-volframe/
Химические свойства
Проявляет валентность от 2 до 6. Наиболее устойчив 6-валентный вольфрам. 3- и 2-валентные соединения вольфрама неустойчивы и практического значения не имеют.
Вольфрам имеет высокую коррозионную стойкость: при комнатной температуре не изменяется на воздухе; при температуре красного каления медленно окисляется в оксид вольфрама (VI). Вольфрам в ряду напряжений стоит сразу после водорода, и в соляной, разбавленной серной и плавиковой кислотах почти нерастворим. В азотной кислоте и царской водке окисляется с поверхности. Растворяется в перекиси водорода.
Легко растворяется в смеси азотной и плавиковой кислот[10]:
2W+4HNO3+10HF⟶WF6+WOF4+4NO↑+7h3O{displaystyle {mathsf {2W+4HNO_{3}+10HFlongrightarrow WF_{6}+WOF_{4}+4NOuparrow +7H_{2}O}}}
Реагирует с расплавленными щелочами в присутствии окислителей[11]:
2W+4NaOH+3O2⟶2Na2WO4+2h3O{displaystyle {mathsf {2W+4NaOH+3O_{2}longrightarrow 2Na_{2}WO_{4}+2H_{2}O}}}W+2NaOH+3NaNO3⟶Na2WO4+3NaNO2+h3O{displaystyle {mathsf {W+2NaOH+3NaNO_{3}longrightarrow Na_{2}WO_{4}+3NaNO_{2}+H_{2}O}}}
Поначалу данные реакции идут медленно, однако при достижении 400 °C (500 °C для реакции с участием кислорода) вольфрам начинает саморазогреваться, и реакция протекает достаточно бурно, с образованием большого количества тепла.
Растворяется в смеси азотной и плавиковой кислоты, образуя гексафторвольфрамовую кислоту h3[WF6]. Из соединений вольфрама наибольшее значение имеют: триоксид вольфрама или вольфрамовый ангидрид, вольфраматы, перекисные соединения с общей формулой Me2WOX, а также соединения с галогенами, серой и углеродом. Вольфраматы склонны к образованию полимерных анионов, в том числе гетерополисоединений с включением других переходных металлов.
Источник: http://wiki2.org/ru/Вольфрам
Применение
Главное применение вольфрама — как основа тугоплавких материалов в металлургии.
Металлический вольфрам
Нить накаливания
- Тугоплавкость вольфрама делают его незаменимым для нитей накаливания в осветительных приборах, а также в кинескопах и других вакуумных трубках.
- Благодаря высокой плотности вольфрам является основой тяжёлых сплавов, которые используются для противовесов, бронебойных сердечников подкалиберных и стреловидных оперенных снарядов артиллерийских орудий, сердечников бронебойных пуль и сверхскоростных роторов гироскопов для стабилизации полёта баллистических ракет (до 180 тыс. об/мин).
- Вольфрам используют в качестве электродов для аргонно-дуговой сварки.
- Сплавы вольфрама, ввиду его высокой температуры плавления, получают методом порошковой металлургии. Сплавы, содержащие вольфрам, отличаются жаропрочностью, кислотостойкостью, твердостью и устойчивостью к истиранию. Из них изготовляют хирургические инструменты (сплав «амалой»), танковую броню, оболочки торпед и снарядов, наиболее важные детали самолетов и двигателей, контейнеры для хранения радиоактивных веществ. Вольфрам — важный компонент лучших марок инструментальных сталей.
- Вольфрам применяется в высокотемпературных вакуумных печах сопротивления в качестве нагревательных элементов. Сплав вольфрама и рения применяется в таких печах в качестве термопары.
- Высокая плотность вольфрама делает его удобным для защиты от ионизирующего излучения. Несмотря на бо́льшую плотность по сравнению с традиционным и более дешёвым свинцом, защита из вольфрама оказывается менее тяжёлой при равных защитных свойствах[12] или более эффективной при равном весе[13]. Из-за тугоплавкости и твёрдости вольфрама, затрудняющих его обработку, в таких случаях используются более пластичные сплавы вольфрама с добавлением никеля, железа, меди и др. [14] либо взвесь порошкообразного вольфрама (или его соединений) в полимерной основе[15].
Соединения вольфрама
- Для механической обработки металлов и неметаллических конструкционных материалов в машиностроении (точение, фрезерование, строгание, долбление), бурения скважин, в горнодобывающей промышленности широко используются твёрдые сплавы и композитные материалы на основе карбида вольфрама (например, победит, состоящий из кристаллов WC в кобальтовой матрице; широко применяемые в России марки — ВК2, ВК4, ВК6, ВК8, ВК15, ВК25, Т5К10, Т15К6, Т30К4), а также смесей карбида вольфрама, карбида титана, карбида тантала (марки ТТ для особо тяжёлых условий обработки, например, долбление и строгание поковок из жаропрочных сталей и перфораторное ударно-поворотное бурение крепкого материала). Широко используется в качестве легирующего элемента (часто совместно с молибденом) в сталях и сплавах на основе железа. Высоколегированная сталь, относящаяся к классу «быстрорежущая», с маркировкой, начинающейся на букву Р, практически всегда содержит вольфрам.
- Сульфид вольфрама WS2 применяется как высокотемпературная (до 500 °C) смазка.
- Некоторые соединения вольфрама применяются как катализаторы и пигменты.
- Монокристаллы вольфраматов (вольфраматы свинца, кадмия, кальция) используются как сцинтилляционные детекторы рентгеновского излучения и других ионизирующих излучений в ядерной физике и ядерной медицине.
- Дителлурид вольфрама WTe2 применяется для преобразования тепловой энергии в электрическую (термо-ЭДС около 57 мкВ/К).
Другие сферы применения
Искусственный радионуклид 185W используется в качестве радиоактивной метки при исследованиях вещества.Стабильный 184W используется как компонент сплавов с ураном-235, применяемых в твердофазных ядерных ракетных двигателях, поскольку это единственный из распространённых изотопов вольфрама, имеющий низкое сечение захвата тепловых нейтронов (около 2 барн).
Рынок вольфрама[16]
Цены на металлический вольфрам (содержание элемента порядка 99 %) на конец 2010 года составляли около 40—42 долларов США за килограмм, в мае 2011 года составляли около 53—55 долларов США за килограмм. Полуфабрикаты от 58 USD (прутки) до 168 (тонкая полоса). В 2014 году цены на вольфрам колебались в диапазоне от 55 до 57 USD.
Источник: http://wiki2.org/ru/Вольфрам
Марки
Марки вольфрама:
- ВР — соединение вольфрама с рением.
- ВТ, ВИ, ВЛ — к основе добавляется присадка окиси лантана, тория, иттрия.
- ВРН — металл без присадок. Допускается наличие небольшого количества разных примесей.
- ВМ — к основе добавляются разные присадки. Основные — кремнещелочные, алюминиевые.
- МВ — соединение молибдена с вольфрамом. Сохраняется пластичность одновременно с повышением прочности.
- ВЧ — чистый металл без примесей, присадок.
- ВА — соединение основы с алюминием, кремнещелочными присадками.
Лампы накаливания не просто так имеют стеклянную герметичную капсулу. Поскольку вольфрам быстро окисляется на открытом воздухе, капсула заполняется инертным газом.
Лампа накаливания (Фото: Instagram / climberam)
Источник: http://metalloy. ru/metally/volfram
КЛАССИФИКАЦИЯ
Nickel-Strunz (10-ое издание) | 1.AE.05 |
Dana (7-ое издание) | 1.1.38.1 |
Источник: http://mineralpro.ru/minerals/tungsten/
Биологическая роль
Вольфрам не играет значительной биологической роли. У некоторых архебактерий и бактерий имеются ферменты, включающие вольфрам в своем активном центре. Существуют облигатно-зависимые от вольфрама формы архебактерий-гипертермофилов, обитающие вокруг глубоководных гидротермальных источников. Присутствие вольфрама в составе ферментов может рассматриваться как физиологический реликт раннего архея — существуют предположения, что вольфрам играл роль в ранних этапах возникновения жизни[17].
Пыль вольфрама, как и большинство других видов металлической пыли, раздражает органы дыхания.
Источник: http://wiki2.org/ru/Вольфрам
Интересные факты
Вольфрам — самый тяжёлый материал в инженерии, у него самая высокая точка плавления, самый высокий модуль упругости и самое низкое давление пара. Кроме того, он не окисляется на воздухе и сохраняет прочность при высоких температурах и растяжении. Это один из самых популярных цветных металлов, который не оказывается сильного воздействия на растения, людей или животных. В умеренных количествах он не опасен для здоровья.
Источник: http://obrabotkametalla.info/splavy/xarakteristiki-volframa-gde-ispolzuetsya
Изотопы
Известны изотопы вольфрама с массовыми числами от 158 до 192 (количество протонов 74, нейтронов от 84 до 118), и более 10 ядерных изомеров.[18]
Природный вольфрам состоит из смеси пяти изотопов (180W — 0,12(1)%, 182W — 26,50(16) %, 183W — 14,31(4) %, 184W — 30,64(2) % и 186W — 28,43(19) %)[18]. В 2003 открыта[19] чрезвычайно слабая радиоактивность природного вольфрама (примерно два распада на грамм элемента в год), обусловленная α-активностью 180W, имеющего период полураспада 1,8⋅1018 лет[20].
Источник: http://wiki2. org/ru/Вольфрам
Примечания
- ↑ 1 2 3 4 Ракова Н. Н. ВОЛЬФРАМ (рус.). bigenc.ru. Большая российская энциклопедия – электронная версия (2016). Дата обращения: 8 августа 2020.
- ↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Vol. 85, no. 5. — P. 1047—1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
- ↑ 1 2 3 4 5 Tungsten: physical properties (англ.). WebElements. Дата обращения: 17 августа 2013.
- ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide (Ed.). — 90th edition. — CRC Press; Taylor and Francis, 2009. — P. 6-134. — 2828 p. — ISBN 1420090844.
- ↑ См. обзор измерений в: Tolias P. (2017), Analytical expressions for thermophysical properties of solid and liquid tungsten relevant for fusion applications, arΧiv:1703.06302
- ↑ 1 2 3 4 Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.). Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — С. 418. — 623 с. — 100 000 экз.
- ↑ Теплофизические свойства вольфрама
- ↑ Большая советская энциклопедия Гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Сов. энцикл., 1969 – 1978
- ↑ Титан - металл будущего (рус.).
- ↑ Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — С. 347.
- ↑ Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — С. 348.
- ↑ Brian Wheeler. Tungsten Shielding Helps at Fukushima Daiichi (неопр.). Power Engineering Magazine (1 июля 2011).
- ↑ Murata Taisuke, Miwa Kenta, Matsubayashi Fumiyasu, Wagatsuma Kei, Akimoto Kenta, Fujibuchi Toshioh, Miyaji Noriaki, Takiguchi Tomohiro, Sasaki Masayuki, Koizumi Mitsuru. Optimal radiation shielding for beta and bremsstrahlung radiation emitted by 89Sr and 90Y: validation by empirical approach and Monte Carlo simulations // Annals of Nuclear Medicine. — 2014. — 10 мая (т. 28, № 7). — С. 617—622. — ISSN 0914-7187. — doi:10.1007/s12149-014-0853-6. [исправить]
- ↑ Kobayashi S., Hosoda N., Takashima R. Tungsten alloys as radiation protection materials // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. — 1997. — Май (т. 390, № 3). — С. 426—430. — ISSN 0168-9002. — doi:10.1016/S0168-9002(97)00392-6. [исправить]
- ↑ Soylu H. M., Yurt Lambrecht F., Ersöz O. A. Gamma radiation shielding efficiency of a new lead-free composite material // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. — 2015. — 17 марта (т. 305, № 2). — С. 529—534. — ISSN 0236-5731. — doi:10.1007/s10967-015-4051-3. [исправить]
- ↑ по данным “Цены на вольфрам”
- ↑ Федонкин М. А. Сужение геохимического базиса жизни и эвкариотизация биосферы: причинная связь // Палеонтологический журнал. — 2003. — № 6. — С. 33—40
- ↑ 1 2 Audi G., Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S. The Nubase2016 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2017. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030001-1—030001-138. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001. — Bibcode: 2017ChPhC..41c0001A.
- ↑ F. A. Danevich et al. α activity of natural tungsten isotopes (англ.) // Phys. Rev. C : journal. — 2003. — Vol. 67. — P. 014310. — doi:10.1103/PhysRevC.67.014310.
- ↑ C. Cozzini et al. Detection of the natural α decay of tungsten (англ.) // Phys. Rev. C : journal. — 2004. — Vol. 70. — P. 064606. — doi:10.1103/PhysRevC.70.064606.
Источник: http://wiki2. org/ru/Вольфрам
температура плавления, свойства, добыча, месторождения, характеристики, цвет
История открытия и изучения
Свое название металл получил от минерала вольфрамит. Его начали добывать в XVI веке. Тогда его называли «волчьей пеной». Вольфрам часто встречался в оловянных рудах, мешал выплавлять этот металл. Он переводил его в пену шлаков.
Первое научное упоминание о нахождении нового химического элемента появилось в 1781 году. Тогда знаменитый химик из Швеции Карл Шееле работал с минералом шеелит. Он обрабатывал его азотной кислотой, в ходе чего получил новый химический элемент с желтым оттенком. Он назвал его «тяжелым камнем». Через два года, братья Элюар получили из саксонского минерала новый металл.
Если сравнивать защиту от ионизирующего излучения из свинца или вольфрама, второй вид металла выигрывает. Готовый защитный слой будет задерживать больше частиц при меньшем весе.
Вольфрамит (Фото: Instagram / lopatkin_oleg)
Вольфрам металл.
Свойства вольфрама. Применение вольфрамаСвойства вольфрама
Вольфрам – это металл. Его нет в воде морей, нет в воздухе, да и в земной коре всего 0,0055%. Таков вольфрам, элемент, стоящий на 74-ой позиции в таблице Менделеева. Для промышленности его «открыла» Всемирная выставка во французской столице. Она состоялась в 1900-ом году. В экспозиции была представлена сталь с добавлением вольфрама.
Состав был настолько тверд, что мог разрезать любой материал. Сплав оставался «непобедимым» даже при температурах в тысячи градусов, поэтому был назван красностойким. Производители разных государств, посетившие выставку, взяли разработку на вооружение. Производство лигированной стали приобрело мировой масштаб.
Интересно, что сам элемент обнаружили еще в 18-ом веке. В 1781-ом Швед Шеелер проводил опыты с минералом тунгстен. Химик решил поместить его в азотную кислоту. В продуктах разложения ученый и обнаружил неизвестный металл серого цвета с серебристым отливом. Минерал, над которым проводились опыты, позже переименовали в шеелит, а новый элемент назвали вольфрам.
Однако, на изучение его свойств ушло немало времени, поэтому и достойное применение металлу нашли гораздо позже. Название же выбрали сразу. Слово вольфрам существовало и раньше. Испанцы называли так один из минералов, встречавшихся на месторождениях страны.
В состав камня, действительно входил элемент №74. Внешне металл порист, как будто вспенен. Поэтому пришлась кстати еще одна аналогия. В немецком языке вольфрам буквально означает «волчья пена».
Температура плавления металла соперничает с водородом, а он – самый стойкий к температурам элемент. Поэтому, и установить показатель размягчения вольфрама не могли целых сто лет. Не было печей, способных накаляться до нескольких тысяч градусов.
Когда же «выгоду» серебристо-серого элемента «раскусили», его начали добывать в промышленных масштабах. Для выставки 1900-го года, металл извлекли по старинке с помощью азотной кислоты. Впрочем, фольфрам и сейчас так добывают.
Добыча вольфрама
Чаще всего, сначала получают из отходов руд триоксид вещества. Его, при 700 градусах обрабатывают, получая чистый металл в виде пыли. Чтобы размягчить частицы приходится прибегать как раз к водороду. В нем-то вольфрам переплавляют при трех тысячах градусов Цельсия.
Сплав идет на резцы, труборезы, фрезы. Инструменты для обработки металлов с применением вольфрама повышают точность изготовления деталей. При воздействии на металлические поверхности высоко трение, а это значит, что рабочие плоскости сильно нагреваются. Режущие и полирующие станки без элемента №74 могут и сами оплавится. Это делает срез неточным, несовершенным.
Вольфрам не только сложно расплавить, но и обработать. В шкале твердости Мооса металл занимает девятую позицию. Столько же баллов у корунда, из крошек которого делают, к примеру, нождачку. Тверже только алмаз. Поэтому, с его помощью вольфрам и обрабатывают.
Применение вольфрама
«Непоколебимость» 74-го элемента привлекает ювелиров. Изделия из сплавов с серо-серебристым металлом невозможно поцарапать, согнуть, поломать, если, конечно, не скрести по поверхности кольца или браслета теми же бриллиантами.
У ювелирных украшений из фольфрама есть и еще один бесспорный плюс. Они не вызывают аллергических реакций, в отличие от золота, серебра, платины и, уж тем более, их сплавов с цинком или палладием. Для украшений используют карбид вольфрама, то есть его соединение с углеродом.
Оно признано самым твердым сплавом в истории человечества. Его отполированная поверхность прекрасно отражает свет. Ювелиры называют ее «серым зеркалом».
Кстати, ювелирных дел мастера обратили внимание на вольфрам после того, как из этого вещества в середине 20-го столетия стали изготавливать сердцевины пуль, снарядов и пластины для бронежилетов.
Жалобы клиентов на ломкость высших проб золота и серебряных украшений, заставили ювелиров вспомнить о новом элементе и попытаться его применить в своей отрасли. К тому же, цены на золото стали колебаться. Вольфрам стал альтернативой желтому металлу, который перестали воспринимать, как предмет капиталовложения.
Будучи драгоценным металлом, вольфрам стоит немалых денег. За килограмм просят не меньше 50-ти долларов на оптовом рынке. В год мировая промышленность затрачивает 30 тысяч тонн элемента №74. Более 90% поглощает металлургическая отрасль.
Только из вольфрама изготавливают контейнеры для хранения отходов ядерного производства. Металл не пропускает губительные лучи. Редкий элемент добавляют в сплавы для изготовления хирургических инструментов.
То, что не идет на металлургические цели, забирает химическая промышленность. Соединения вольфрама с фосфором, к примеру, — основа лаков и красок. Они не разрушаются, не тускнеют от солнечных лучей.
А раствор вольфромата натрия не поддается влаге и огню. Становится ясно, чем пропитывают водонепроницаемые и огнеупорные ткани для костюмов водолазов и пожарных.
Месторождения вольфрама
В России несколько месторождений вольфрама. Они расположены на Алтае, Дальнем Востоке, Северном Кавказе, Чукотки и в Бурятии. За пределами страны металл добывают в Австралии, США, Боливии, Португалии, Южной Кореи и КНР.
В Поднебесной даже есть легенда о молодом исследователе, который приехал в Китай искать оловянный камень. Студент поселился в одном из домов Пекина.
После бесплодных поисков, парень любил послушать рассказы дочери хозяина жилища. В один из вечеров она поведала историю темных камней, из которых была сложена домашняя печь. Оказалось, что глыбы падают со скалы на задний двор строения. Так, студент не нашел олово, зато, отыскал вольфрам.
Получение из руды и месторождения
В природе вольфрам можно встретить окисленными отложениями. Они образуются из трехокиси этого металла, которая соединяется с кальцием, марганцем, железом. Иногда в составе можно встретить медь, свинец, торий, некоторые редкоземельные элементы.
Минералы, насыщенные вольфрамом, чаще встречаются в грунтовых породах небольшими вкраплениями. В таком случае средняя концентрация тяжелого металла — до 2%.
Самые крупные месторождения вольфрама находятся в США, Китае, Канаде. Среднее мировое производство за год — 50 тысяч тонн.
Критическая отметка температуры для этого металла — 13610°C. При нагревании до таких показателей он превращается в газ.
Добыча вольфрамовых руд
Содержание вольфрама в земной коре составляет чуть более одной десятитысячной доли процента, что делает его достаточно редким природным ископаемым. В чистом виде он не встречается, поэтому для его добычи используют такие минералы, как вольфрамиты и шеелит. Это вольфрамовые руды, имеющие в своём составе кроме основного металла целый ряд примесей.
В шахтах
Подземный способ добычи руд, содержащих вольфрам, заключается в последовательном обрушении горизонтальных слоёв шахты с дальнейшим накоплением материала в отработанных блоках (так называемое «магазинирование»). Затем собранная выработка грузится на транспорт и извлекается на поверхность.
В карьерах
В них добыча вольфрамовых руд выполняется открытым способом. Путём обваливания внешнего грунта с погружением его на транспортные системы и отправкой на переработку.
Промышленное получение
Получение вольфрама промышленными предприятиями начинается с добычи руды, ее доставки на производство. Следующий этап — выделение триоксида из расходного материала. После этого он проходит процесс восстановления для получения очищенного металлического порошка. Процедуру восстановления проводят под воздействием водорода. При этом сырье нагревается до 700°C. Готовый порошок прессуется, спекается при температуре 1300°C в защитной атмосфере из водорода.
Технология изготовления вольфрамовых нитей и ее история.
Объемы производства вольфрамовой проволоки имеют небольшую долю среди всех отраслей применения вольфрама, но развитие технологии ее получения сыграло ключевую роль в развитии порошковой металлургии тугоплавких соединений.
С 1878, когда Свон продемонстрировал в Ньюкастле изобретенные им восьми- и шестнадцатисвечевые угольные лампы, шел поиск более подходящего материала для изготовления нитей накаливания. Первая угольная лампа обладала эффективностью всего 1 люмен/ватт, которая была увеличена в следующие 20 лет модификацией методов обработки угля в два с половиной раза. К 1898 светоотдача таких лампочек составляла 3 люмен/ватт. Угольные нити в те времена нагревались пропусканием электрического тока в атмосфере паров тяжелых углеводородов. При пиролизе последних образующийся углерод заполнял поры и неровности нити, придавая ей яркий металлический блеск.
В конце 19 в. фон Вельсбах впервые изготовил металлическую нить для ламп накаливания. Он сделал ее из осмия (Тпл = 2700° С). Осмиевые нити обладали эффективностью 6 люмен/ватт, однако, осмий – редкий и чрезвычайно дорогой элемент платиновой группы, поэтому широкого применения в изготовлении бытовых устройств не нашел. Тантал с температурой плавления 2996° С широко использовался в виде вытянутой проволоки с 1903 по 1911 благодаря работам фон Болтона из фирмы Сименс и Хальске. Эффективность танталовых ламп составляла 7 люмен/ватт.
Вольфрам начал применяться в лампах накаливания в 1904 и вытеснил в этом качестве все остальные металлы к 1911. Обычная лампа накаливания с вольфрамовой нитью обладает свечением 12 люмен/ватт, а лампы, работающие под высоким напряжением – 22 люмен/ватт. Современные флуоресцентные лампы с вольфрамовым катодом имеют эффективность порядка 50 люмен/ватт.
В 1904 на попытались применить разработанный для тантала процесс волочения проволоки для более тугоплавких металлов, таких как вольфрам и торий. Жесткость и недостаток ковкости вольфрама не позволили гладко провести процесс. Тем не менее, позже, в 1913–1914, было показано, что расплавленный вольфрам может быть раскатан и вытянут с использованием процедуры частичного восстановления. Электрическую дугу пропускали между вольфрамовым стержнем и частично расплавленной вольфрамовой капелькой, помещенной в графитовый тигель, покрытый изнутри вольфрамовым порошком и находящийся в атмосфере водорода. Тем самым были получены небольшие капли расплавленного вольфрама, около 10 мм в диаметре и 20–30 мм в длину. Хотя и с трудом, но с ними уже можно было работать.
В те же годы Юст и Ханнаман запатентовали процесс изготовления вольфрамовых нитей. Тонкий металлический порошок смешивался с органическим связующим, полученная паста пропускалась через фильеры и нагревалась в специальной атмосфере для удаления связующего, при этом получалась тонкая нить чистого вольфрама.
В 1906–1907 был разработан хорошо известный процесс экструзии, применявшийся до начала 1910-х. Черный вольфрамовый порошок очень тонкого помола смешивался с декстрином или крахмалом до образования пластичной массы. Гидравлическим давлением эта масса продавливалась через тонкие алмазные сита. Получающаяся таким образом нить оказывалась достаточно прочной для того, чтобы быть намотанной на катушки и высушенной. Далее нити разрезались на «шпильки», которые нагревались в атмосфере инертного газа до температуры красного каления для удаления остатков влаги и легких углеводородов. Каждая «шпилька» закреплялась в зажиме и нагревалась в атмосфере водорода до яркого свечения пропусканием электрического тока. Это приводило к окончательному удалению нежелательных примесей. При высоких температурах отдельные маленькие частицы вольфрама сплавляются и образуют однородную твердую металлическую нить. Эти нити эластичны, хотя и хрупки.
В начале 20 в. Юст и Ханнаман разработали другой процесс, отличающийся своей оригинальностью. Угольная нить диаметром 0,02 мм покрывалась вольфрамом путем накаливания в атмосфере водорода и паров гексахлорида вольфрама. Покрытая таким образом нить нагревалась до яркого свечения в водороде при пониженном давлении. При этом вольфрамовая оболочка и углеродное ядро полностью сплавлялись друг с другом, образуя карбид вольфрама. Получающаяся нить имела белый цвет и была хрупкой. Далее нить нагревалась в токе водорода, который взаимодействовал с углеродом, оставляя компактную нить из чистого вольфрама. Нити обладали теми же характеристиками, что и полученные в процессе экструзии.
В 1909 американцу Кулиджу удалось получить ковкий вольфрам без применения наполнителей, а лишь с помощью разумной температурной и механической обработки. Основная проблема в получении вольфрамовой проволоки заключалась в быстром окислении вольфрама при высоких температурах и наличии зернистой структуры в получающемся вольфраме, которая приводила к его хрупкости.
Современное производство вольфрамовой проволоки является сложным и точным технологическим процессом. Исходным сырьем служит порошковый вольфрам, получаемый восстановлением паравольфрамата аммония.
Вольфрамовый порошок, применяемый для производства проволоки, должен иметь высокую чистоту. Обычно смешивают порошки вольфрама различного происхождения, чтобы усреднить качество металла. Смешиваются они в мельницах и во избежание окисления нагретого трением металла в камеру пропускают поток азота. Затем порошок прессуется в стальных пресс-формах на гидравлических или пневматических прессах (5–25 кг/мм2). В случае использования загрязненных порошков, прессовка получается хрупкой, и для устранения этого эффекта добавляется полностью окисляемое органическое связующее. На следующей стадии производится предварительное спекание штабиков. При нагревании и охлаждении прессовок в потоке водорода их механические свойства улучшаются. Прессовки еще остаются достаточно хрупкими, и их плотность составляет 60–70% от плотности вольфрама, поэтому штабики подвергают высокотемпературному спеканию. Штабик зажимается между контактами, охлаждаемыми водой, и в атмосфере сухого водорода через него пропускается ток для нагрева его почти до температуры плавления. За счет нагревания вольфрам спекается и его плотность возрастает до 85–95% от кристаллического, в то же время увеличиваются размеры зерен, растут кристаллы вольфрама. Затем следует ковка при высокой (1200–1500° С) температуре. В специальном аппарате штабики пропускаются через камеру, которая сдавливается молотом. За одно пропускание диаметр штабика уменьшается на 12%. При ковке кристаллы вольфрама удлиняются, создается фибриллярная структура. После ковки следует протяжка проволоки. Стержни смазываются и пропускаются через сита из алмаза или карбида вольфрама. Степень вытяжки зависит от назначения получаемых изделий. Диаметр получаемой проволоки составляет около 13 мкм.
Марки
Марки вольфрама:
- ВР — соединение вольфрама с рением.
- ВТ, ВИ, ВЛ — к основе добавляется присадка окиси лантана, тория, иттрия.
- ВРН — металл без присадок. Допускается наличие небольшого количества разных примесей.
- ВМ — к основе добавляются разные присадки. Основные — кремнещелочные, алюминиевые.
- МВ — соединение молибдена с вольфрамом. Сохраняется пластичность одновременно с повышением прочности.
- ВЧ — чистый металл без примесей, присадок.
- ВА — соединение основы с алюминием, кремнещелочными присадками.
Лампы накаливания не просто так имеют стеклянную герметичную капсулу. Поскольку вольфрам быстро окисляется на открытом воздухе, капсула заполняется инертным газом.
Лампа накаливания (Фото: Instagram / climberam)
§3. Вольфрамовая проволока
Производство
Вольфрамовая проволока — один из самых распространенных видов продукции из данного тугоплавкого металла. Исходным материалом для ее изготовления являются кованые вольфрамовые прутки диаметром 2,75 мм.
Волочение проволоки производится при температуре 1000 °С в начале процесса и 400-600 °С — в конце. При этом нагревается не только проволока, но и фильера. Нагрев осуществляется пламенем газовой горелки или электрическим нагревателем.
Волочение проволоки диаметром до 1,26 мм ведут на прямолинейном цепном волочильном стане, в пределах диаметра 1,25-0,5 мм — на блочном стане с диаметром катушки ~1000 мм, диаметра 0,5-0,25 — на машинах однократного волочения.
В результате ковки и волочения структура заготовки превращается в волокнистую, которая состоит из осколков кристаллов, вытянутых вдоль оси обработки. Такая структура приводит к резкому повышению прочности проволоки из вольфрама.
После волочения вольфрамовая проволока покрыта графитовой смазкой. Поверхность проволоки необходимо очистить. Очистку производят с помощью отжига, химического или электролитического травления, электролитической полировки. Полировка может увеличить механическую прочность вольфрамовой проволоки на 20-25%.
Применение
Вольфрамовая проволока используется для изготовления элементов сопротивления в нагревательных печах, работающих в атмосфере водорода, нейтрального газа или в вакууме при температурах до 3000 °С. Также проволока из вольфрама служит для производства термопар. Для этого используются вольфрам-рениевый сплав с 5% рения и вольфрам-рениевый сплав с 20% рения (
ВР 5/20).
В ГОСТ 18903-73 “Проволока вольфрамовая. Сортамент” указаны области применения проволоки марок ВА, ВМ, ВРН, ВТ-7, ВТ-10, ВТ-15. Вольфрамовая проволока ВА в зависимости от группы, состояния поверхности и металла, диаметра применяется для изготовления спиралей ламп накаливания и других источников света, спиралеобразных катодов и подогревателей электронных приборов, пружин полупроводниковых приборов, петлевых подогревателей, неспиралеобразных катодов, сеток, пружин электронных приборов. Проволока марки ВРН применяется при получении вводов, траверсов и других деталей приборов, не требующих применения вольфрама со специальными присадками.
Свойства
Чтобы понять, где лучше применять вольфрам, нужно знать свойства этого металла. Сейчас про этот материал известно достаточно информации, чтобы определить сферы его применения.
Химические
Свойства:
- Валентность чистого металла — 6. У соединений на его основе она может изменяться от 2 до 5.
- Молярная масса химического элемента —183,84.
- Элемент имеет орбиту, состоящую из двух ярусов.
Вольфрам — химически активный металл. Он вступает в реакции с разными веществами с образованием сложных, простых соединений. При нагревании реакции протекают быстрее. Для дополнительного ускорения реакции можно добавить водяные пары.
Физические
Свойства:
- Цвет — серый.
- Прозрачность — отсутствует.
- Металлический блеск — есть.
- Твердость — 7,5 (показатель указан согласно шкале Мооса).
- Плотность — 19,3 г/см3.
- Радиоактивность — 0.
- Теплопроводность — 173 Вт/(м·К).
- Электропроводность — 55·10−9 Ом·м.
- Показатель твердости по Бринеллю — 488 кгс/мм².
- Теплоемкость — 134,4 Дж/(кг·град).
- Температура плавления — 3380 °C (показатель зависит от количества примесей).
- Сопротивление электричеству — 55·10−9 Ом·м (при условии соблюдения температурного режима в 20°C).
- Температура кипения — около 5555 °C.
Лучше всего металл куется при нагревании до 1600°C.
На основе вольфрама изготавливают тяжелые сплавы. Общее содержание основы может достигать 97%. Готовые сплавы применяются для изготовления контейнеров, в которых будут храниться, переноситься радиоактивные вещества. Главная особенность емкости — возможность поглощения части гамма-излучения.
Вольфрам (Фото: Instagram / chemical_language)
§4. Вольфрамовый порошок
Чистый вольфрамовый порошок служит исходным сырьем для производства компактного вольфрама (см. Главу 2). Карбид вольфрама WC, котрый по внешнему виду также представляет из себя порошок, используют для изготовления твердых сплавов.
В зависимости от назначения порошки вольфрама различают по средней величине частиц, набору зерен и другим параметрам.
Основная примесь в вольфрамовых порошках — кислород (0,05 — 0,3%). Металлические примеси содержатся в вольфрамовых порошках в очень малых количествах. Часто в порошки вольфрама вводят присадки из других металлов, которые улучшают определенные свойства конечного продукта. В качестве присадок часто используют алюминий, торий, лантан и другие.
Вольфрамовый порошок ВА, который применяется для изготовления проволоки, содержит равномерно распределенную кремнещелочную и алюминиевую присадки (0,32% K2O; 0,45% SiO2; 0,03% Al2O3), порошок из тугоплавкого металла вольфрам марки ВТ — присадку окиси тория (0,7 — 5%), ВЛ — присадку оскиси лантана (~1% La2O3), ВИ — присадку окиси иттрия (~3% Y2O3), ВМ — кремнещелочную и ториевую присадки (0,32% K2O; 0,45% SiO2; 0,25% ThO2).
Применение
До 30% получаемого В. используют в произ-ве легированных (гл. обр. инструментальных) сталей, важнейшие из которых – быстрорежущие – содержат 8–20% $\ce{W}$. Примерно 50–60% В. расходуется на произ-во износостойких, жаропрочных и твёрдых сплавов (последние обычно содержат $\ce{WC}$, а также $\ce{Co}$). Чистый В. применяется в электротехнике, радиоэлектронике, рентгенотехнике (для изготовления нитей накаливания электроламп, электродов рентгеновских трубок, нагревателей высокотемпературных печей, катодов генераторных ламп, сеток, подогревателей катодов и пр.).
Вольфрам | Электрод-Сервис
Вольфра́м — химический элемент с атомным номером 74 в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, обозначается символом W (лат. Wolframium). При нормальных условиях представляет собой твёрдый блестящий серебристо-серый переходный металл.
Вольфрам — самый тугоплавкий из металлов. Более высокую температуру плавления имеет только неметаллический элемент — углерод. При стандартных условиях химически стоек.
Содержание
- 1 История и происхождение названия
- 2 Нахождение в природе
- 2.1 Месторождения
- 3 Получение
- 4 Физические свойства
- 5 Химические свойства
- 6 Применение
- 6.1 Металлический вольфрам
- 6.2 Соединения вольфрама
- 6.3 Другие сферы применения
- 6.4 Рынок вольфрама
- 7 Биологическая роль
- 8 Изотопы
- 9 Интересные факты
Название Wolframium перешло на элемент с минерала вольфрамит, известного ещё в XVI в. под названием лат. Spuma lupi («волчья пена») или нем. Wolf Rahm (“волчьи сливки”, “волчий крем”). Название было связано с тем, что вольфрам, сопровождая оловянные руды, мешал выплавке олова, переводя его в пену шлаков («пожирает олово как волк овцу»).
В настоящее время в США, Великобритании и Франции для вольфрама используют название «tungsten» (швед. tung sten — «тяжелый камень»).
В 1781 году знаменитый шведский химик Шееле, обрабатывая азотной кислотой минерал шеелит, получил жёлтый «тяжёлый камень» (триоксид вольфрама). В 1783 году испанские химики братья Элюар сообщили о получении из саксонского минерала вольфрамита как растворимой в аммиаке жёлтой окиси нового металла, так и самого металла. При этом один из братьев, Фаусто, был в Швеции в 1781 году и общался с Шееле. Шееле не претендовал на открытие вольфрама, а братья Элюар не настаивали на своём приоритете.
Кларк вольфрама земной коры составляет (по Виноградову) 1,3 г/т (0,0013 % по содержанию в земной коре). Его среднее содержание в горных породах, г/т: ультраосновных — 0,1, основных — 0,7, средних — 1,2, кислых — 1,9.
Вольфрам встречается в природе главным образом в виде окисленных сложных соединений, образованных трехокисью вольфрама WO3 с оксидами железа и марганца или кальция, а иногда свинца, меди, тория и редкоземельных элементов. Промышленное значение имеют вольфрамит (вольфрамат железа и марганца nFeWO4 * mMnWO4 — соответственно, ферберит и гюбнерит) и шеелит (вольфрамат кальция CaWO4). Вольфрамовые минералы обычно вкраплены в гранитные породы, так что средняя концентрация вольфрама составляет 1—2 %.
Месторождения
Наиболее крупными запасами обладают Казахстан, Китай, Канада и США; известны также месторождения в Боливии, Португалии, России, Узбекистане и Южной Корее. Мировое производство вольфрама составляет 49—50 тысяч тонн в год, в том числе в Китае 41, России 3,5; Казахстане 0,7, Австрии 0,5. Основные экспортёры вольфрама: Китай, Южная Корея, Австрия. Главные импортёры: США, Япония, Германия, Великобритания.
Также есть месторождения вольфрама в Армении и других странах.
Процесс получения вольфрама проходит через подстадию выделения триоксида WO3 из рудных концентратов и последующем восстановлении до металлического порошка водородом при температуре ок. 700 °C. Из-за высокой температуры плавления вольфрама для получения компактной формы используются методы порошковой металлургии: полученный порошок прессуют, спекают в атмосфере водорода при температуре 1200—1300 °C, затем пропускают через него электрический ток. Металл нагревается до 3000 °C, при этом происходит спекание в монолитный материал. Для последующей очистки и получения монокристаллической формы используется зонная плавка.
Вольфрам — блестящий светло-серый металл, имеющий самые высокие доказанные температуры плавления и кипения (предполагается, что сиборгий ещё более тугоплавок, но пока что об этом твёрдо утверждать нельзя — время существования сиборгия очень мало). Температура плавления — 3695 K (3422 °C), кипит при 5828 K (5555 °C). Плотность чистого вольфрама составляет 19,25 г/см³. Обладает парамагнитными свойствами (магнитная восприимчивость 0,32·10−9). Твердость по Бринеллю 488 кг/мм², удельное электрическое сопротивление при 20 °C — 55·10−9 Ом·м, при 2700 °C — 904·10−9 Ом·м. Скорость звука в отожжённом вольфраме 4290 м/с.
Вольфрам является одним из наиболее тяжелых, твердых и самых тугоплавких металлов. В чистом виде представляет собой металл серебристо-белого цвета, похожий на платину, при температуре около 1600 °C хорошо поддается ковке и может быть вытянут в тонкую нить.
Проявляет валентность от 2 до 6. Наиболее устойчив 6-валентный вольфрам. 3- и 2-валентные соединения вольфрама неустойчивы и практического значения не имеют.
Вольфрам имеет высокую коррозионную стойкость: при комнатной температуре не изменяется на воздухе; при температуре красного каления медленно окисляется в оксид вольфрама (VI). Вольфрам в ряду напряжений стоит сразу после водорода, и в соляной, разбавленной серной и плавиковой кислотах почти нерастворим. В азотной кислоте и царской водке окисляется с поверхности. Растворяется в перекиси водорода.
Легко растворяется в смеси азотной и плавиковой кислот:
Реагирует с расплавленными щелочами в присутствии окислителей:
Поначалу данные реакции идут медленно, однако при достижении 400 °C (500 °C для реакции с участием кислорода) вольфрам начинает саморазогреваться, и реакция протекает достаточно бурно, с образованием большого количества тепла.
Растворяется в смеси азотной и плавиковой кислоты, образуя гексафторвольфрамовую кислоту h3[WF6]. Из соединений вольфрама наибольшее значение имеют: триоксид вольфрама или вольфрамовый ангидрид, вольфраматы, перекисные соединения с общей формулой Me2WOX, а также соединения с галогенами, серой и углеродом. Вольфраматы склонны к образованию полимерных анионов, в том числе гетерополисоединений с включением других переходных металлов.
Главное применение вольфрама — как основа тугоплавких материалов в металлургии.
Металлический вольфрам
- Тугоплавкость и пластичность вольфрама делают его незаменимым для нитей накаливания в осветительных приборах, а также в кинескопах и других вакуумных трубках.
- Благодаря высокой плотности вольфрам является основой тяжёлых сплавов, которые используются для противовесов, бронебойных сердечников подкалиберных и стреловидных оперенных снарядов артиллерийских орудий, сердечников бронебойных пуль и сверхскоростных роторов гироскопов для стабилизации полёта баллистических ракет (до 180 тыс. об/мин).
- Вольфрам используют в качестве электродов для аргоно-дуговой сварки.
- Сплавы вольфрама, ввиду его высокой температуры плавления, получают методом порошковой металлургии. Сплавы, содержащие вольфрам, отличаются жаропрочностью, кислотостойкостью, твердостью и устойчивостью к истиранию. Из них изготовляют хирургические инструменты (сплав «амалой»), танковую броню, оболочки торпед и снарядов, наиболее важные детали самолетов и двигателей, контейнеры для хранения радиоактивных веществ. Вольфрам — важный компонент лучших марок инструментальных сталей.
- Вольфрам применяется в высокотемпературных вакуумных печах сопротивления в качестве нагревательных элементов. Сплав вольфрама и рения применяется в таких печах в качестве термопары.
Соединения вольфрама
- Для механической обработки металлов и неметаллических конструкционных материалов в машиностроении (точение, фрезерование, строгание, долбление), бурения скважин, в горнодобывающей промышленности широко используются твёрдые сплавы и композитные материалы на основе карбида вольфрама (например, победит, состоящий из кристаллов WC в кобальтовой матрице; широко применяемые в России марки — ВК2, ВК4, ВК6, ВК8, ВК15, ВК25, Т5К10, Т15К6, Т30К4), а также смесей карбида вольфрама, карбида титана, карбида тантала (марки ТТ для особо тяжёлых условий обработки, например, долбление и строгание поковок из жаропрочных сталей и перфораторное ударно-поворотное бурение крепкого материала). Широко используется в качестве легирующего элемента (часто совместно с молибденом) в сталях и сплавах на основе железа. Высоколегированная сталь, относящаяся к классу «быстрорежущая», с маркировкой, начинающейся на букву Р, практически всегда содержит вольфрам. ( Р18, Р6М5. от rapid — быстрый, скорость)
- Сульфид вольфрама WS2 применяется как высокотемпературная (до 500 °C) смазка.
- Некоторые соединения вольфрама применяются как катализаторы и пигменты.
- Монокристаллы вольфраматов (вольфраматы свинца, кадмия, кальция) используются как сцинтилляционные детекторы рентгеновского излучения и других ионизирующих излучений в ядерной физике и ядерной медицине.
- Дителлурид вольфрама WTe2 применяется для преобразования тепловой энергии в электрическую (термо-ЭДС около 57 мкВ/К).
Другие сферы применения
Искусственный радионуклид 185W используется в качестве радиоактивной метки при исследованиях вещества. Стабильный 184W используется как компонент сплавов с ураном-235, применяемых в твердофазных ядерных ракетных двигателях, поскольку это единственный из распространённых изотопов вольфрама, имеющий низкое сечение захвата тепловых нейтронов (около 2 барн).
Рынок вольфрама
Цены на металлический вольфрам (содержание элемента порядка 99 %) на конец 2010 года составляли около 40—42 долларов США за килограмм, в мае 2011 года составляли около 53—55 долларов США за килограмм. Полуфабрикаты от 58 USD (прутки) до 168 (тонкая полоса). В 2014 году цены на вольфрам колебались в диапазоне от 55 до 57 USD.
Вольфрам не играет значительной биологической роли. У некоторых архебактерий и бактерий имеются ферменты, включающие вольфрам в своем активном центре. Существуют облигатно-зависимые от вольфрама формы архебактерий-гипертермофилов, обитающие вокруг глубоководных гидротермальных источников. Присутствие вольфрама в составе ферментов может рассматриваться как физиологический реликт раннего архея — существуют предположения, что вольфрам играл роль в ранних этапах возникновения жизни.
Пыль вольфрама, как и большинство других видов металлической пыли, раздражает органы дыхания.
Основная статья: Изотопы вольфрама
Природный вольфрам состоит из смеси пяти изотопов (180W, 182W, 183W, 184W и 186W). Искусственно созданы и идентифицированы ещё 30 радионуклидов. В 2003 открыта чрезвычайно слабая радиоактивность природного вольфрама (примерно два распада на грамм элемента в год), обусловленная α-активностью 180W, имеющего период полураспада 1,8·1018 лет.
- Вольфрам — самый тугоплавкий металл. Температура плавления — 3422 °C, кипения — 5555 °C. Примерно такую же температуру имеет фотосфера Солнца. Критическая температура вольфрама равняется 13 610 °C. Это та температура, при которой вольфрам не может быть сконденсирован в виде жидкости из газа ни при каком давлении.
- Плотность вольфрама почти равняется плотности золота: 19,25 г/см³ против 19,32 г/см³ соответственно.
- В 2009 году рядом инвестиционных банков по отношению друг к другу были совершены мошеннические действия по подлогу слитков золота на позолоченные вольфрамовые.
Вольфрам свойства, марки температура плавления, применение, история Wolframium
Вольфрам
— самый тугоплавкий из металлов. Более высокую температуру плавления имеет только неметаллический элемент — углерод. При стандартных условиях химически стоек. Название Wolframium перешло на элемент с минерала вольфрамит, известного ещё в XVI в. под названием лат. Spuma lupi («волчья пена») или нем. Wolf Rahm («волчьи сливки», «волчий крем»). Название было связано с тем, что вольфрам, сопровождая оловянные руды, мешал выплавке олова, переводя его в пену шлаков («пожирает олово как волк овцу»).
- Структура
- Свойства
- Запасы и добыча
- Происхождение
- Применение
- Классификация
- Физические свойства
- Оптические свойства
- Кристаллографические свойства
Смотрите так же:
Серебро
— структура и физические свойства
СТРУКТУРА
Кристалл вольфрама имеет объемноцентрированную кубическую решетку. Кристаллы вольфрама на холоду отличаются малой пластичностью, поэтому в процессе прессования порошка они практически почти не изменяют своей основной формы и размеров и уплотнение порошка происходит главным образом путем относительного перемещения частиц.
В объемно-центрированной кубической ячейке вольфрама атомы располагаются по вершинам и в центре ячейки, т.е. на одну ячейку приходится два атома. ОЦК-структура не является плотнейшей упаковкой атомов. Коэффициент компактности равен 0,68. Пространственная группа вольфрама Im3m.
Распространенность вольфрама в природе
Этот металл очень мало распространен в окружающей среде. После всех элементов он занимает 57-е место и содержится в виде кларка вольфрама. Также металл образует минералы – шеелит и вольфрамит. Вольфрам мигрирует в подземные воды либо в виде собственного иона, либо в виде всевозможных соединений. Но его наибольшая концентрация в подземных водах ничтожно мала. Она составляет сотые доли мг/л и практически не меняет их химические свойства. Вольфрам также может попадать в природные водоемы из стоков заводов и фабрик.
СВОЙСТВА
Вольфрам — блестящий светло-серый металл, имеющий самые высокие доказанные температуры плавления и кипения (предполагается, что сиборгий ещё более тугоплавок, но пока что об этом твёрдо утверждать нельзя — время существования сиборгия очень мало). Температура плавления — 3695 K (3422 °C), кипит при 5828 K (5555 °C). Плотность чистого вольфрама составляет 19,25 г/см³. Обладает парамагнитными свойствами (магнитная восприимчивость 0,32·10−9). Твердость по Бринеллю 488 кг/мм², удельное электрическое сопротивление при 20 °C — 55·10−9 Ом·м, при 2700 °C — 904·10−9 Ом·м. Скорость звука в отожжённом вольфраме 4290 м/с. Является парамагнетиком.
Вольфрам является одним из наиболее тяжелых, твердых и самых тугоплавких металлов. В чистом виде представляет собой металл серебристо-белого цвета, похожий на платину, при температуре около 1600 °C хорошо поддается ковке и может быть вытянут в тонкую нить.
§2. Вольфрамовые электроды
Дуговая сварка
Сварочные электроды являются одними из важнейших компонентов, необходимых для сварки. Наиболее широко они применяются при дуговой сварке. Она относится к термическому классу сварки, в котором плавление осуществляется за счет термической энергии. Дуговая сварка (ручная, полуавтоматическая и автоматическая) является наиболее распространенным технологическим процессом сварки. Тепловая энергия создается вольтовой дугой, которая горит между электродом и изделием (деталью, заготовкой). Дуга — мощный стабильный электрический разряд в ионизированной атмосфере газов, паров металла. Электрод подводит электрический ток к месту сварки, чтобы получить дугу.
Сварочные электроды
Сварочный электрод — проволочный стержень с нанесенным на него покрытием (или без покрытия). Существует большое количество разнообразных электродов для сварки. Они различаются по химическому составу, длине, диаметру, определенный тип электродов подходит для сварки определенных металлов и сплавов и. т.д. Разделение электродов сварочных на плавящиеся и неплавящиеся является одним из важнейших видов их классификации.
Плавящиеся сварочные электроды расплавляются в процессе сварки, их металл вместе с расплавленным металлом свариваемой детали идет на пополнение сварочной ванны. Такие электроды выполняют из стали и меди.
Неплавящиеся электроды не расплавляются во время сварки. К данному типу можно отнести угольные и вольфрамовые электроды. При сварке с использованием неплавящихся вольфрамовых электродов необходима подача присадочного материала (обычно это сварочная проволока или пруток), который расплавляется и вместе с расплавленным материалом свариваемой детали образует сварочную ванну.
Также, электроды для сварки бывают покрытые и непокрытые. Покрытие имеет важную роль. Его составляющие могут обеспечить получение металла швов заданных состава и свойств, стабильное горения дуги, защиту расплавленного металла от воздействия воздуха. Соответственно составляющие покрытия могут быть легирующими, стабилизирующими, газообразующими, шлакообразующими, раскисляющими, а само покрытие — кислым, рутиловым, основным или целлюлозным.
Сварочные вольфрамовые электроды
Как было отмечено ранее вольфрамовые электроды являются неплавящимися и при сварке используются вместе с присадочной проволокой. Данные электроды, в основном, применяются для сварки цветных металлов и их сплавов (вольфрамовый электрод с присадкой циркония), высоколегированных сталей (вольфрамовый электрод с присадкой тория ЭВТ), а также вольфрамовый электрод хорошо подходит для получения сварного шва повышенной прочности, причем свариваемые детали могут быть разного химического состава.
Довольно распространенной является сварка с использованием вольфрамовых электродов в среде аргона. Данная среда положительно влияет на процесс сварки и качество сварного шва. Вольфрамовые электроды могут быть сделаны из чистого вольфрама или содержать различные присадки, которые улучшают качество процесса сварки и сварного шва. Особенностью неплавящихся сварочных электродов из чистого вольфрама (например, вольфрамовый электрод марки ЭВЧ) является не очень хорошая зажигаемость дуги.
Зажигание дуги проходит в три этапа:
- короткое замыкание электрода на заготовку;
- отвод электрода на незначительное расстояние;
- возникновение устойчивого дугового разряда.
Для улучшения зажигаемости дуги и достижения высокой стабильности дуги во время сварки в электроды из вольфрама добавляют цирконий. Торирование (вольфрамовый электрод ЭВТ-15) также улучшает зажигаемость дуги и увеличивает срок службы сварочных электродов. Добавление в вольфрамовые электроды иттрия (вольфрамовый электрод ЭВИ-1, ЭВИ-2, ЭВИ-3) позволяет использовать их в различных токовых средах. Например, может быть дуга переменного или постоянного тока. В первом случае сварочная дуга питается от источника переменного тока. Различают однофазное и трехфазное питание дуги. Во втором — от источника постоянного тока.
Аргонодуговая сварка (Дуговая сварка неплавящимся вольфрамовым электродом в среде аргона)
Данный вид сварки хорошо зарекомендовал себя при сваривании цветных металлов таких, как молибден, титан, никель, а также высоколегированных сталей. Это разновидность дуговой сварки, где источником высокой температуры, необходимой для создания сварочной ванны, является электрический ток. В данном виде аргонодуговой сварки основными элементами являются вольфрамовый электрод и инертный газ аргон. Аргон во время сварки подается на вольфрамовый электрод и защищает его, зону дуги и сварочную ванну от атмосферной газовой смеси (азот, водород, углекислый газ). Данная защита намного повышает качественные характеристики сварного шва, а также предохраняет сварочные вольфрамовые электроды от быстрого сгорания в среде воздуха. Газ аргон может применяться при сварке большого количества металлов и сплавов, так как он является инертным.
Стандарты для вольфрамовых электродов
В России неплавящиеся вольфрамовые электроды производятся в соответствии с требованиями стандартов и технических условий. Среди них:
ГОСТ 23949-80 “Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся. Технические условия”; ТУ 48-19-27-88 “Вольфрам лантанированный в виде прутков. Технические условия”; ТУ 48-19-221-83 “Прутки из иттрированного вольфрама марки СВИ-1. Технические условия”; ТУ 48-19-527-83 “Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся ЭВЧ и ЭВЛ-2. Технические условия”.
ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА
Кларк вольфрама земной коры составляет (по Виноградову) 1,3 г/т (0,00013 % по содержанию в земной коре). Его среднее содержание в горных породах, г/т: ультраосновных — 0,1, основных — 0,7, средних — 1,2, кислых — 1,9.
Процесс получения вольфрама проходит через подстадию выделения триоксида WO3 из рудных концентратов и последующем восстановлении до металлического порошка водородом при температуре около 700 °C. Из-за высокой температуры плавления вольфрама для получения компактной формы используются методы порошковой металлургии: полученный порошок прессуют, спекают в атмосфере водорода при температуре 1200—1300 °C, затем пропускают через него электрический ток. Металл нагревается до 3000 °C, при этом происходит спекание в монолитный материал. Для последующей очистки и получения монокристаллической формы используется зонная плавка.
Сплавы
Присадки меняют характеристики полученных сплавов.
Марка российского сплава | Присадки |
ВД-20 | 80% вольфрама, 20% меди |
ВНЖ-95 | 3% никеля, 2% железа |
ВНМ 2-1 | 2% никеля, 1% меди |
ВНЖ 7-3 | 7% никеля, 3% железа |
ВД-30 | 70% вольфрама, 30% меди |
ВНЖ-97.5 | 1.5% никеля, 1% железа |
ПРОИСХОЖДЕНИЕ
Вольфрам встречается в природе главным образом в виде окисленных сложных соединений, образованных трехокисью вольфрама WO3 с оксидами железа и марганца или кальция, а иногда свинца, меди, тория и редкоземельных элементов. Промышленное значение имеют вольфрамит (вольфрамат железа и марганца nFeWO4 * mMnWO4 — соответственно, ферберит и гюбнерит) и шеелит (вольфрамат кальция CaWO4). Вольфрамовые минералы обычно вкраплены в гранитные породы, так что средняя концентрация вольфрама составляет 1—2 %.
Наиболее крупными запасами обладают Казахстан, Китай, Канада и США; известны также месторождения в Боливии, Португалии, России, Узбекистане и Южной Корее. Мировое производство вольфрама составляет 49—50 тысяч тонн в год, в том числе в Китае 41, России 3,5; Казахстане 0,7, Австрии 0,5. Основные экспортёры вольфрама: Китай, Южная Корея, Австрия. Главные импортёры: США, Япония, Германия, Великобритания. Также есть месторождения вольфрама в Армении и других странах.
§4. Вольфрамовый порошок
Чистый вольфрамовый порошок служит исходным сырьем для производства компактного вольфрама (см. Главу 2). Карбид вольфрама WC, котрый по внешнему виду также представляет из себя порошок, используют для изготовления твердых сплавов.
В зависимости от назначения порошки вольфрама различают по средней величине частиц, набору зерен и другим параметрам.
Основная примесь в вольфрамовых порошках — кислород (0,05 — 0,3%). Металлические примеси содержатся в вольфрамовых порошках в очень малых количествах. Часто в порошки вольфрама вводят присадки из других металлов, которые улучшают определенные свойства конечного продукта. В качестве присадок часто используют алюминий, торий, лантан и другие.
Вольфрамовый порошок ВА, который применяется для изготовления проволоки, содержит равномерно распределенную кремнещелочную и алюминиевую присадки (0,32% K2O; 0,45% SiO2; 0,03% Al2O3), порошок из тугоплавкого металла вольфрам марки ВТ — присадку окиси тория (0,7 — 5%), ВЛ — присадку оскиси лантана (~1% La2O3), ВИ — присадку окиси иттрия (~3% Y2O3), ВМ — кремнещелочную и ториевую присадки (0,32% K2O; 0,45% SiO2; 0,25% ThO2).
ПРИМЕНЕНИЕ
Тугоплавкость и пластичность вольфрама делают его незаменимым для нитей накаливания в осветительных приборах, а также в кинескопах и других вакуумных трубках. Благодаря высокой плотности вольфрам является основой тяжёлых сплавов, которые используются для противовесов, бронебойных сердечников подкалиберных и стреловидных оперенных снарядов артиллерийских орудий, сердечников бронебойных пуль и сверхскоростных роторов гироскопов для стабилизации полёта баллистических ракет (до 180 тыс. об/мин).
Вольфрам используют в качестве электродов для аргоно-дуговой сварки. Сплавы, содержащие вольфрам, отличаются жаропрочностью, кислотостойкостью, твердостью и устойчивостью к истиранию. Из них изготовляют хирургические инструменты (сплав «амалой»), танковую броню, оболочки торпед и снарядов, наиболее важные детали самолетов и двигателей, контейнеры для хранения радиоактивных веществ. Вольфрам — важный компонент лучших марок инструментальных сталей. Вольфрам применяется в высокотемпературных вакуумных печах сопротивления в качестве нагревательных элементов. Сплав вольфрама и рения применяется в таких печах в качестве термопары.
Для механической обработки металлов и неметаллических конструкционных материалов в машиностроении (точение, фрезерование, строгание, долбление), бурения скважин, в горнодобывающей промышленности широко используются твёрдые сплавы и композитные материалы на основе карбида вольфрама (например, победит, состоящий из кристаллов WC в кобальтовой матрице; широко применяемые в России марки — ВК2, ВК4, ВК6, ВК8, ВК15, ВК25, Т5К10, Т15К6, Т30К4), а также смесей карбида вольфрама, карбида титана, карбида тантала (марки ТТ для особо тяжёлых условий обработки, например, долбление и строгание поковок из жаропрочных сталей и перфораторное ударно-поворотное бурение крепкого материала). Широко используется в качестве легирующего элемента (часто совместно с молибденом) в сталях и сплавах на основе железа. Высоколегированная сталь, относящаяся к классу «быстрорежущая», с маркировкой, начинающейся на букву Р, практически всегда содержит вольфрам. ( Р18, Р6М5. от rapid — быстрый, скорость).
Сульфид вольфрама WS2 применяется как высокотемпературная (до 500 °C) смазка. Некоторые соединения вольфрама применяются как катализаторы и пигменты. Монокристаллы вольфраматов (вольфраматы свинца, кадмия, кальция) используются как сцинтилляционные детекторы рентгеновского излучения и других ионизирующих излучений в ядерной физике и ядерной медицине.
Дителлурид вольфрама WTe2 применяется для преобразования тепловой энергии в электрическую (термо-ЭДС около 57 мкВ/К). Искусственный радионуклид 185W используется в качестве радиоактивной метки при исследованиях вещества. Стабильный 184W используется как компонент сплавов с ураном-235, применяемых в твердофазных ядерных ракетных двигателях, поскольку это единственный из распространённых изотопов вольфрама, имеющий низкое сечение захвата тепловых нейтронов (около 2 барн).
Вольфрам (англ. Tungsten) — W
Молекулярный вес | 183,84 г/моль |
Происхождение названия | лат. Spuma lupi («волчья пена») или нем. Wolf Rahm («волчьи сливки», «волчий крем») |
IMA статус | подтвержден в 2011 году |
История открытия
Рудокопы Саксонии в XIV-XVI вв. заметили, что после обработки оловянных руд остается много шлака. Работники в здешних копальнях называли его побочным продуктом, который «пожирает» олово, сравнивали с «волком, пожирающим овцу». Так и сформировалось название шлака «wolfrahm» («волчья пена» с немецкого языка).
Когда химик Карл Шееле обработал азотной кислотой «tungsten» («тяжелый камень» в переводе со шведского языка), удалось выделить новый метал, получивший такое же название. Событие произошло в 1781 г. Позже провели ряд анализов, которые показали, что шведскому химику удалось открыть не сам вольфрам, а его оксид. Поэтому минерал переименовали на «шеелит».
Через два года после открытия, сделанного Карлом Шееле, химики из Испании братья Элюар заявили, что смогли выделить из вольфрамита рудников Саксонии чистый вольфрам. Нужно отметить, что ни Шееле, ни братья Элюар не настаивали на том, что именно они стали первооткрывателями вольфрама.
До начала ХХ века химический элемент назывался «tungsten», его обозначали символом «Tu». Термин «вольфрам» и символ «W» был утвержден только в середине прошлого века.
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Цвет минерала | серый |
Цвет черты | белый |
Прозрачность | непрозрачный |
Блеск | металлический |
Спайность | нет |
Твердость (шкала Мооса) | 7,5 |
Прочность | ковкий |
Излом | зазубренный |
Плотность (измеренная) | 19.3 г/см3 |
Радиоактивность (GRapi) | 0 |
Магнетизм | парамагнетик |
Вольфрам в экономике
Глобальное производство вольфрама начало свой рост примерно с 2009 года, когда стала восстанавливаться азиатская промышленность. Крупнейшим производителем вольфрама остается Китай. Например, в 2013 году на долю производства этой страны приходился 81 % от мирового предложения. Около 12 % спроса на вольфрам связано с производством осветительных приборов. По прогнозам экспертов, использование вольфрама в этой сфере будет сокращаться на фоне применения светодиодных и люминесцентных ламп как в бытовых условиях, так и на производстве.
Считается, что будет расти спрос на вольфрам в сфере производства электронной техники. Высокая износостойкость вольфрама и его способность выдерживать электричество делают этот металл наиболее подходящим для производства регуляторов напряжения. Однако по объему этот спрос пока остается довольно незначительным, и считается, что к 2021 году он вырастет лишь на 2 %. Однако согласно прогнозам ученых, в ближайшее время должен произойти рост спроса на цементированный карбид. Это связано с ростом автомобильного производства в США, Китае, Европе, а также увеличением горнодобывающей промышленности. Считается, что к 2021 году спрос на вольфрам увеличится на 3,6 %.
10 фактов о карбиде вольфрама
Несмотря на то, что в слове нет буквы W, химический символ вольфрама – W. Буква W происходит от другого названия элемента, вольфрама, которое происходит от минерала, в котором этот элемент был обнаружен, вольфрамита. .
Карбид вольфрама — это термин, используемый для композитного материала, содержащего твердые частицы, окруженные карбидом вольфрама, а также более мягкий металлический связующий материал, который удерживает частицы на месте.
Вот 10 интересных фактов о карбиде вольфрама:
Карбид вольфрама Самая высокая температура плавления среди всех металловВольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех металлов. Он расплавится при воздействии достаточного количества тепла, как и все металлы. Для плавления вольфрама требуется больше тепла, чем для любого другого металла на планете, его температура плавления превышает 3000 градусов по Фаренгейту. Сильно отличается от других вариантов, учитывая, что температура плавления алюминия составляет всего 1221 градус по Фаренгейту.
Используется в лампочкахВольфрам служит нитью накаливания для нагревательных элементов лампочки. Нить накаливания на основе вольфрама часто используется в лампах накаливания. Вольфрамовая нить нагревается при активации, тем самым излучая свет. Вольфрам обладает высокой проводимостью, что позволяет использовать его в нитях накала ламп.
Карбид вольфрама используется в вооруженных силахРакеты и пули в вооруженных силах изготавливаются из вольфрама, используемого в «кинетической бомбардировке». Это тип атаки, при котором вместо взрывчатых веществ для пробития брони используется очень плотный материал.
Карбид вольфрама и вольфрам не взаимозаменяемыКарбид вольфрама хорошо известен своей износостойкостью. На самом деле его можно резать только алмазными инструментами. Практика добавления кобальта в качестве связующего делает его цементированным карбидом и придает свойствам карбида вольфрама, которые значительно отличаются от свойств чистого вольфрама, даже несмотря на то, что карбид вольфрама действительно содержит много вольфрама.
Карбид вольфрама можно прессовать и спекать в трубчатые формы. Это дорогостоящий процесс, и, в отличие от других металлов, карбид вольфрама и вольфрам нельзя вытягивать в трубы.
Карбид вольфрама Используется в ювелирной промышленностиОбручальные кольца – это очень популярный вид украшений из вольфрама, которые на самом деле состоят из карбида вольфрама. Поскольку кольцо из карбида вольфрама обладает высокой устойчивостью к повреждениям, оно обеспечивает исключительную прочность, а также защиту от царапин.
80 Процент мировых поставок карбида вольфрама поступает из КитаяПо данным BBC, 80 процентов мировых поставок контролируется Китаем. Другие ресурсы вольфрама находятся в Великобритании, Португалии, России, Южной Корее, Боливии, а также в США, Калифорнии и Колорадо. Первое использование вольфрама было более 350 лет назад. По данным Королевского химического общества, китайские производители фарфора использовали вольфрамовый пигмент уникального персикового цвета.
Карбид вольфрама является редким и чрезвычайно плотнымПрочность карбида вольфрама является самой высокой из всех известных материалов. Он невероятно плотный и его практически невозможно растопить. Чистый вольфрам, серебристо-белый металл, может самовозгораться, если его превратить в мелкий порошок. Природный вольфрам содержит 21 нестабильный изотоп и пять стабильных изотопов.
Используется в инструментальной промышленностиОколо 65% рынка карбида вольфрама приходится на производство сверл, горных наконечников и других горнодобывающих и режущих инструментов. По данным BBC, из-за его прочности при использовании системы алмазной резки на вырезание всего одного сверла из вольфрама может уйти около 10 минут.
Карбид вольфрама Банка, имитирующая золотоВольфрам часто используется в качестве заменителя золота. Имея аналогичный вольфрам, позволяющий имитировать физические свойства золота, становится доступным менее дорогой вариант. Еще одна особенность, делающая вольфрам более предпочтительным материалом для ювелирных изделий, заключается в том, что вольфрам значительно тверже золота и не деформируется с течением времени при износе. «…Вольфрам был найден в поддельных золотых слитках». — говорит Аманда Симсон, доцент химического машиностроения Университета Нью-Хейвена.
Используется в сплавахВольфрам используется в производстве многих сплавов. Очень распространенным примером может быть быстрорежущая сталь. Быстрорежущая сталь может содержать от 10% до 20% вольфрама. Остальной материал состоит из углерода и железа. Благодаря своей высокой прочности на растяжение вольфрам идеально подходит для использования в сплавах. При добавлении к более мягкому или слабому металлу он создает новый и более прочный сплав.
Выберите консолидацию ресурсов для переработки металлолома из карбида вольфрама
Consolidated Resources, Inc. стремится предоставить самые лучшие решения по переработке промышленных металлов для предприятий в Фениксе, штат Аризона.
Если ваше предприятие производит металлолом из карбида вольфрама, позвоните нам по телефону (623) 931-5009. Мы создаем индивидуальные программы переработки, которые максимально увеличивают ценность ваших отходов. Мы с нетерпением ждем возможности обсудить ваши потребности в потоке отходов!
Дополнительная информация о вольфраме и карбиде вольфрама:
http://chronicle.kennametal.com/what-is-tungsten-carbide-you-asked-we-answered/
https://www.livescience.com/38997-facts-about-tungsten.html#:~:text=One%20of%20the%20most%20common,system%2C%20according%20to%20%20BBC.
https://monroeengineering.com/blog/5-fun-facts-about-tungsten/
Вольфрам — передовые металлы и сплавы
Вес для коленчатого вала
Обзор
Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех металлов и при температурах выше 1650°C самую высокую прочность на растяжение. Его скорость теплового расширения аналогична скорости боросиликатного стекла и кремния. Хорошая теплопроводность и электропроводность вольфрама делают его отличным выбором для микропроцессорных приложений. Он также используется в эмиттерах электронов, нагревательных катушках, электронно-лучевых трубках, электрических контактах и различных высокотемпературных устройствах.
Технические свойства
из вольвара
В вольфрамовых металлах.
3 xx
Свойства вольфрамового сплава
HD 17 | HD 17BB | HD 17D | HD 17,5 | HD 17,7 | HD 18 | HD 18D | HD 18,5 | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
90% W | 90% W | 90% W | 92,5% W | 93% W | 95% W | 93% W | 95% W | 93% W | 95% W | 93% W | 95% W | 93%. | |
6% Ni | 6% Ni | 7% Ni | 5.25% Ni | Balance | 3.5% Ni | 3.5% Ni | 2.1% Ni | ||||||
4 % Cu | 4 % Cu/Fe | 3 % Fe | 2,25 % Fe | Ni Fe Mo | 1,5 % Cu | 1,5 % Fe | 9 % Fe.1 | ||||||
ASTM-B-777 | Класс 1 | Класс 1 | Класс 2 | Super Chatter Free™ | Класс 3 | 102 4 3 Класс 3Класс 3 90 | |||||||
Плотность г/см3 | 17 | 17 | 17,5 | 17,7 | 18 | 18 | 18,5 | ||||||
Плотность Фунты/куб. дюймов | 0,614 | 0,614 | 0,632 | 0,639 | 0,65 | 0,65 | 31|||||||
Твердость по Роквеллу C | 24 | 25 | 26 | 30 | 27 | 27 | 32 29 | ||||||
Предел прочности при растяжении (PSI) | 110000 | 125000 | 114000 | 130000 | 115000 | 125000 | 128000 | ||||||
Yield Strength . 2% offset (PSI) | 88000 | 85000 | 85000 | ||||||||||
Удлинение (% в 1″) | 8 | 14 | 12 | 10 | 7 | 1 12 | 2 | ||||||
Предел пропорциональной упругости (PSI) | 45000 | 52000 | 46000 | 60000 | 45000 | 44000 | 44000 | 44000 | |||||
Модули | 40 x 106 | 45 x 106 | 47 x 106 | 53 x 106 | 45 x 106 | 506 | 45 x 106 | 506 | . | ||||
Эластичность (PSI) | |||||||||||||
Коэффициент теплового расширения X 10-6/°C (20-400°C) | 5,4 | 4,8 | 4,6 | 4,5 | 4,4 | 4,6 | 4,5 | ||||||
Thermal Conductivity (CGS Units) | 0. 23 | 0.18 | 0.2 | 0.27 | 0.33 | 0.26 | 0.3 | ||||||
Электропроводность | 14 | 10 | 13 | 14 | 16 | 13 | 13 90 | ||||||
(% МАКО) | |||||||||||||
Магнитные свойства | HD 17 = NIL | Слегка | Слегка | Слегка | NIL | Слегка2 90 | |||||||
HD 17BB = слегка магнитный | магнитный | магнитный | магнитный | магнитный | магнитный |
Вольфрам – Температура плавления – Температура кипения
Автор
Вольфрам – Температура плавления и кипения
Температура плавления вольфрама °C 310099
Температура кипения вольфрама 5660°C .
Обратите внимание, что эти точки связаны со стандартным атмосферным давлением.
Температура кипения – насыщение
В термодинамике, насыщение определяет состояние, при котором смесь пара и жидкости может существовать вместе при заданных температуре и давлении. Температура, при которой начинает происходить испарение (кипение) при данном давлении, называется температурой насыщения или точкой кипения . Давление, при котором начинается испарение (кипение) при данной температуре, называется давлением насыщения. Когда ее рассматривают как температуру обратного перехода из пара в жидкость, ее называют точкой конденсации.
Точка плавления
В термодинамике точка плавления определяет состояние, при котором твердое тело и жидкость могут существовать в равновесии. Добавление тепла превратит твердое вещество в жидкость без изменения температуры. Температура плавления вещества зависит от давления и обычно указывается при стандартном давлении. Когда ее рассматривают как температуру обратного перехода от жидкого к твердому, ее называют точкой замерзания или точкой кристаллизации.
Первая теория, объясняющая механизм плавления в объеме, была предложена Линдеманном, который использовал колебание атомов в кристалле для объяснения плавления. Твердые тела похожи на жидкости тем, что оба находятся в конденсированном состоянии, а частицы находятся гораздо ближе друг к другу, чем частицы газа. Атомы в твердом теле тесно связаны друг с другом либо в правильной геометрической решетке (кристаллические твердые тела, которые включают металлы и обычный лед), либо в неправильной (аморфное твердое тело, такое как обычное оконное стекло), и обычно имеют низкую энергию. движение отдельных атомов , ионов или молекул в твердом теле ограничивается колебательным движением вокруг фиксированной точки. Когда твердое тело нагревается, его частицы вибрируют быстрее, поскольку твердое тело поглощает кинетическую энергию. В какой-то момент амплитуда колебаний становится настолько большой, что атомы начинают вторгаться в пространство своих ближайших соседей и возмущать их, и начинается процесс плавления. Точка плавления – это температура, при которой разрушающие вибрации частиц твердого тела преодолевают силы притяжения, действующие внутри твердого тела.
Tungsten – Properties
Element | Tungsten | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Atomic Number | 74 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Symbol | W | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Element Category | Transition Metal | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Фаза при STP | Твердое вещество | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Атомная масса [а.е.м.] | 183,84 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Плотность при STP [г/см3] | 19.25 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electron Configuration | [Xe] 4f14 5d4 6s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Possible Oxidation States | +6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electron Affinity [kJ/mol] | 78. 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electronegativity [Pauling scale] | 2,36 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 -й Ионизационной Энергии [EV] | 7,98 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Год обнаружения | 1783 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1783 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
31313131HIRIRIRINE | HI | HI | HI | .0132 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Thermal properties | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Melting Point [Celsius scale] | 3410 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Boiling Point [Celsius scale] | 5660 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Thermal Conductivity [W/m K] | 170 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Специфическая тепло [j/g K] | 0,13 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Тепло слияния [KJ/MOL] | 35,4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ОТРЕЙСТВА ВАПОРИЗИВАНИЯ [KJ/MOLIT | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vaporization [KJ/MOLIT | 0 | [KJ/MOLIT | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[KJ/MOLIT | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
.0371
– сообщите об этом объявлении Металлический вольфрам (W) Элемент Химические + физические свойстваСправочная информацияСлово вольфрам означает «тяжелый камень» на шведском языке. Химический символ вольфрама — W, что означает вольфрам. Название произошло от средневековых немецких плавильщиков, которые обнаружили, что оловянные руды, содержащие вольфрам, имеют гораздо более низкий выход. Говорили, что вольфрам пожирал олово «как волк». Чистый вольфрам был впервые выделен двумя испанскими химиками, братьями де Эльхуджар, в 1783 году. Вольфрам представляет собой серовато-белый блестящий металл, который при комнатной температуре находится в твердом состоянии. Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления и самое низкое давление паров среди всех металлов, а при температурах выше 1650°C имеет самую высокую прочность на растяжение. Он обладает отличной коррозионной стойкостью и лишь незначительно подвергается воздействию большинства минеральных кислот. Преимущества вольфрама
Вольфрам Применение
Есть технические вопросы?Мы готовы ответить на любые вопросы о наших продуктах или услугах и предоставить расценки на индивидуальные проекты. Мы с нетерпением ждем ответа от вас. Свяжитесь с нами Скачать наш лист данных о безопасности вольфрамаСкачать сейчас В вольфрамовых ресурсахвольфрам и стоитСредний Запад вольфра Подробнее Подробнее Подробнее Подробнее Свойства вольфрама
Tungsten ProductsView Capabilities Мы с нетерпением ждем вашего ответа.Midwest Tungsten Service может вырезать или изготовить на заказ любой стержень в соответствии с вашими требованиями. Мы также предлагаем нестандартные сплавы. Пожалуйста, свяжитесь с [email protected], чтобы узнать о нестандартных размерах или размерах, которых нет в наличии. Заполните форму или напишите нам по адресу [email protected] Посмотреть возможности Вольфрам | PlanseeВы найдете вольфрам везде, где очень жарко. Потому что, когда дело доходит до термостойкости, ни один металл не может сравниться с вольфрамом. Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех металлов и, следовательно, самые высокие температуры применения. Его очень низкий коэффициент теплового расширения и высокая стабильность размеров также уникальны. Вольфрам практически неразрушим. Мы используем этот материал для изготовления компонентов высокотемпературных печей, компонентов ламп, а также компонентов для медицинских и тонкопленочных технологий.
Ассортимент материалов Чистый вольфрам или сплав?Вы можете положиться на наше качество. Мы производим наши вольфрамовые изделия от металлического порошка до готового продукта. В качестве исходного материала мы используем только чистейший оксид вольфрама. Таким образом, мы можем гарантировать вам очень высокую чистоту материала. Мы гарантируем чистоту нашего вольфрама 99,97% (металлическая чистота без Mo). Оставшаяся часть состоит в основном из следующих элементов:
Наличие Cr(VI) и органических примесей может быть исключено однозначно из-за технологии производства (многократная термообработка при температуре выше 1000 °С в атмосфере h3)
* Подробную информацию о наших композитах с металлической матрицей на основе вольфрама можно найти на странице материалов W-MMC. Мы оптимально подготавливаем наш вольфрам для его специального применения. Мы определяем следующие свойства благодаря различным легирующим добавкам:
И мы не останавливаемся на достигнутом: мы также можем варьировать свойства вольфрама в других областях благодаря индивидуальным производственным процессам. Результат: вольфрамовые сплавы с различными профилями свойств, адаптированными к соответствующему применению.
Свойства Хороший универсал. Материальные свойства вольфрама.Вольфрам относится к группе металлов с высокой температурой плавления (также называемых тугоплавкими металлами). Тугоплавкие металлы — это металлы, температура плавления которых выше, чем у платины (1772 °C). В тугоплавких металлах энергия связи между отдельными атомами особенно велика. Тугоплавкие металлы также характеризуются высокой температурой плавления в сочетании с низким давлением паров, хорошей стабильностью при высоких температурах и, в случае материалов на основе молибдена и вольфрама, очень высоким модулем упругости. Они также обычно характеризуются низким коэффициентом теплового расширения и относительно высокой плотностью. Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех металлов, а также чрезвычайно высокий модуль упругости. В целом его свойства аналогичны свойствам молибдена. Эти два металла находятся в одной группе периодической таблицы. Однако некоторые свойства вольфрама более выражены, чем у молибдена. Благодаря своим выдающимся термическим свойствам вольфрам легко выдерживает даже самый сильный нагрев. Мы можем влиять на свойства нашего вольфрама и его сплавов, изменяя тип и количество добавляемых легирующих элементов, а также применяемый производственный процесс. В основном мы используем легированные вольфрамовые материалы. Для WVM и WK65 мы добавляем небольшое количество калия. Калий положительно влияет на механические свойства вольфрама, особенно при высоких температурах. Добавление La 2 O 3 обеспечивает снижение работы выхода электрона наряду с лучшей механической обрабатываемостью, что делает вольфрам пригодным для использования в качестве катодного материала. Мы добавляем рений, чтобы повысить пластичность нашего вольфрама. Медь увеличивает электропроводность материала. Благодаря их хорошей обрабатываемости вы также можете использовать наши сплавы тяжелых металлов для сложных геометрических форм. Их можно использовать, например, в качестве экранирующего материала или в качестве демпфирующих и поглощающих компонентов.
∼ сопоставимо с чистым W + выше, чем у чистого W ++ намного выше, чем у чистого W – ниже, чем у чистого W — намного ниже, чем у чистого W
∼ сравним с чистым W + выше, чем у чистого W ++ намного выше, чем у чистого W – ниже, чем у чистого W — намного ниже, чем у чистого W в которых используется наш вольфрам, отражают уникальные свойства материала. Мы кратко представляем три из них ниже:
Месторождения Естественное залегание и подготовкаВольфрам был впервые обнаружен в Рудных горах Центральной Европы в Средние века в процессе восстановления олова. Однако в то время это считалось нежелательным сопутствующим элементом. Вольфрамовая руда способствовала образованию шлака во время восстановления олова и, следовательно, снижала выход. Немецкое название вольфрама ( Wolfram = «волчья слюна») происходит от его репутации руды, пожирающей олово: «Он потребляет олово, как волк ест овец». В 1752 году химик Аксель Фредрик Кронштедт открыл тяжелый металл, который он назвал «Tung Sten», что по-шведски означает «тяжелый камень». Лишь 30 лет спустя Карлу Вильгельму Шееле удалось получить вольфрамовую кислоту из руды. И всего через два года после этого два помощника Шееле, братья Хуан Хосе и Фаусто де Эльхуяр, восстановили триоксид вольфрама для получения вольфрама. В наши дни эти два брата считаются истинными первооткрывателями вольфрама. Название «Вольфрамиум» и сопровождающий его символ W были предложены Йонсом Якобом Берцелиусом. Вольфрамовая руда чаще всего встречается в природе в виде вольфрамита ((Fe/Mn)WO 4 ) и шеелита (CaWO 4 ). Крупнейшие месторождения вольфрама находятся в Китае, России и США. В Австрии также есть месторождение шеелита в Миттерзилле в округе Фельбертауэрн. В зависимости от месторождения эти вольфрамовые руды имеют содержание WO 3 от 0,3 до 2,5 весовых процентов. Процессы измельчения, помола, флотации и обжига могут быть использованы для увеличения содержания WO 9.2001 3 содержание примерно до 60%. Оставшиеся примеси в основном удаляются путем выщелачивания гидроксидом натрия. Вольфрамат натрия, полученный при этом, превращается в APT (паравольфрамат аммония) с использованием так называемого процесса ионообменной экстракции. Восстановление проводят в атмосфере водорода при температурах от 500 до 1000 °С:
Наша дочерняя компания GTP специализируется на подготовке, экстракции и восстановлении APT. GTP поставляет нам самый чистый металлический вольфрам надежно высокого качества. В соответствии с GTPRMAP ЗакупкиВольфрам и тантал частично добываются в конфликтных регионах в Демократической Республике Конго и вокруг нее и поэтому классифицируются как “конфликтные полезные ископаемые”. Как компания, осознающая свои обязанности, мы особенно обеспокоены тем, чтобы сырье, которое мы закупаем, было получено ответственно и не способствовало таким конфликтам. Именно поэтому мы берем на себя добровольное обязательство подтверждать «бесконфликтное» происхождение нашего вольфрама собственным сертификатом. В этом документе Responsible Minerals Initiative (RMI) подтверждает, что Plansee использует вольфрамовое сырье из этически безупречных источников. Комитет по аудиту Альянса ответственного ведения бизнеса (RBA) и Глобальной инициативы по устойчивому развитию в области электронной коммерции (GeSI) подтвердил, что компания Global Tungsten & Powders (GTP) в Тованде — компании группы Plansee — использует вольфрам в соответствии с RMAP. Для клиентов Plansee этот сертификат является независимым доказательством того, что Plansee Group закупает вольфрам из ответственных источников. Подробнее об устойчивом развитииПроизводственный процесс Как мы это делаем? С порошковой металлургией!Так что же такое порошковая металлургия? Хорошо известно, что в настоящее время большинство промышленных металлов и сплавов, таких как стали, алюминий и медь, получают путем плавления и литья в формы. Напротив, порошковая металлургия избавляется от процесса плавления, и изделия изготавливаются путем прессования металлических порошков, которые затем подвергаются термической обработке (спеканию) ниже температуры плавления материала. Тремя наиболее важными факторами в области порошковой металлургии являются сам металлический порошок, а также процессы прессования и спекания. Мы можем контролировать и оптимизировать все эти факторы внутри компании. Почему мы используем порошковую металлургию? Порошковая металлургия позволяет производить материалы с температурой плавления значительно выше 2000 °C. Процедура особенно экономична, даже когда производятся только небольшие количества. Кроме того, используя специальные порошковые смеси, мы можем производить ряд чрезвычайно однородных материалов, наделенных особыми свойствами. Вольфрамовый порошок смешивают с возможными легирующими элементами, а затем предварительно прессуют холодным изостатическим способом. Здесь используется давление до 2000 бар. Полученная прессованная заготовка (также известная как «зеленая прессовка») затем спекается в специальных печах при температуре более 2000 °С. В ходе этого процесса он приобретает свою плотность и формируется его микроструктура. Особые свойства наших материалов, такие как их превосходная термостойкость и твердость или их текучесть, обусловлены использованием соответствующих методов формования, например, ковки, прокатки или волочения. Только когда все эти этапы будут идеально согласованы друг с другом, мы сможем выполнить наши строгие требования к качеству и производить продукцию выдающейся чистоты и качества. Восстановление Смешивание сплавов Прессование Спекание Формование Термообработка Мех. переработка Обеспечение качества Переработка OxideMolymet (Чили) — крупнейший в мире переработчик концентратов молибденовой руды и наш основной поставщик триоксида молибдена. Plansee Group владеет 21,15% акций Molymet. Global Tungsten & Powders (США) является подразделением Plansee Group и нашим основным поставщиком металлического вольфрамового порошка. Ассортимент
Если у вас есть какие-либо вопросы по вышеуказанным размерам или вас интересуют полуфабрикаты из других материалов, таких как WCu или INERMET®, свяжитесь с нами. Интернет-магазин В нашем интернет-магазине вы можете быстро и легко заказать листы, стержни, ленты и проволоку, а также другие изделия из вольфрама и вольфрамовых сплавов конфигурируемых размеров. Загрузки Хотите узнать больше о вольфраме и его сплавах? Тогда, пожалуйста, ознакомьтесь с нашими техническими описаниями продуктов здесь. Часто задаваемые вопросы о вольфраме
Другие материалы 4295.94 Мо Молибден 73180.95 Та Тантал W-MMC Композиты с металлической матрицей 17 Использование вольфрама, которое необходимо знатьВы слышали о металле, который естественным образом устойчив к коррозии и химическим веществам? Знаете ли вы, у какого металла самая высокая температура плавления? Есть ли металл почти такой же твердый и прочный, как алмаз? Все еще пытаетесь угадать ответ? Позвольте мне помочь вам. Это вольфрам . Вольфрам — редко встречающийся твердый, но хрупкий металл, впервые обнаруженный в 1781 году. Он сероватого цвета и особенно известен своей прочностью. Он имеет атомный номер 74 и обозначается атомным символом W, который происходит от его другого названия Wolfram. Естественно, вольфрам встречается в виде смеси пяти своих изотопов. Это вольфрам-180, вольфрам-182, вольфрам-183, вольфрам-184 и вольфрам-186. Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления и кипения из всех элементов, а также очень высокую прочность на растяжение. По твердости имеет значение от 8 до 9по шкале твердости Мооса, что чуть меньше, чем у алмаза (значение твердости 10). Это делает вольфрам вторым самым твердым материалом в мире. Твердый, но хрупкий по своей природе, с ним трудно работать. Однако чистую монокристаллическую форму этого металла можно резать ножовкой из-за его пластичности. Кроме того, его пластичность можно повысить, работая при более высоких температурах. Вольфрам также встречается в некоторых формах бактерий и архебактерий как часть биомолекул и, как известно, является единственным переходным металлом, который делает это. Однако он токсичен для большинства других форм жизни, поскольку препятствует метаболизму молибдена и меди. Привет!! Я надеюсь, что введения было достаточно, чтобы дать представление об этом удивительном элементе. Хотите узнать больше об этом удивительном элементе? Продолжайте читать, чтобы узнать больше… Свойства вольфрамаЭтот замечательный элемент обладает такими же удивительными свойствами. Он принадлежит к группе 6 и периоду 6 Периодической таблицы и является членом элементов d-блока. Это происходит в виде блестящего твердого материала при стандартной температуре и давлении. Более важные свойства вольфрама указаны в таблице ниже:
Теперь мы рассмотрели важные свойства вольфрама. Мы можем перейти к изучению областей применения, которые делают его таким важным металлом. Применение вольфрамаВольфрам широко применяется в различных областях. Обычно для производства изделий из вольфрама используются такие методы, как химическое осаждение из паровой фазы, порошковая металлургия, селективное лазерное плавление и т. д., поскольку он имеет высокий переход вязко-хрупкости. Промышленное использованиеРяд отраслей промышленности используют вольфрам для производства или отделки своих товаров. 1. Карбид вольфрамаЭто один из самых твердых карбидов, а также эффективный электрический проводник. Он используется для изготовления ножей, пил, сверл и т. д., особенно для резки карбида. Также используется для изготовления износостойких абразивов, фрезерных и токарных инструментов. 2. Ювелирные изделияСпеченный карбид вольфрама используется при изготовлении ювелирных изделий, особенно колец, которые чрезвычайно устойчивы к истиранию и сохраняют внешний вид и блеск в течение довольно долгого времени, даже лучше, чем металлический вольфрам. Однако из-за хрупкости карбида вольфрама эти кольца могут треснуть под воздействием резкой силы. Металлический вольфрам, хотя и не такой твердый, как карбид вольфрама, является гипоаллергенным и используется для изготовления колец, имеющих матовую поверхность и устойчивых к царапинам. Из-за схожести плотности золота и вольфрама он также используется для подделки золотых слитков путем покрытия вольфрамовых слитков золотом. Хотя другие свойства этих металлов отличаются друг от друга, поверхностное тестирование не может обнаружить разницу между ними. СплавыВольфрам, благодаря своей исключительной твердости и высокой термостойкости, сочетается с другими элементами для улучшения своих качеств. Большая часть произведенного вольфрама используется для производства вольфрамовой стали. Ниже перечислены некоторые другие вольфрамовые сплавы и их применение: 3. Аэрокосмическая и автомобильная промышленностьВольфрамовые сплавы используются в аэрокосмической и автомобильной промышленности для таких целей, как изготовление сопел ракетных двигателей, лопаток турбин и т. д. Он используется для изготовления сплавов. таких как быстрорежущая сталь, хастеллой, стеллит и т. д. Благодаря своей высокой плотности вольфрам используется для изготовления балластов для гоночных автомобилей (Формула-1), коммерческих самолетов (хвостовой балласт), армейских самолетов (несущие грузы) и яхт (балластные кили). 4. Дуговая сваркаБлагодаря высокой термостойкости вольфрама он используется при дуговой сварке в сочетании с другими проводящими металлами, такими как медь, серебро и т. д. Проводимость здесь достигается за счет сочетания проводящих металл, в то время как вольфрам отвечает за обеспечение прочности сварочного стержня, чтобы выдерживать высокие температуры. 5. Постоянные магнитыЗакаленная вольфрамовая сталь с содержанием около 5,5–7,0 % по весу используется для изготовления постоянных магнитов благодаря ее высокой остаточной намагниченности и коэрцитивной способности. Использование в военных целяхДля ряда видов оружия, держателей оружия, взрывчатых веществ и т. д. требуется вольфрам из-за его прочности, стойкости и других важных свойств. Несколько важных применений вольфрама в военном оборудовании приведены ниже: 6. Пенетраторы с кинетической энергиейВ местах, где радиоактивность урана даже в его обедненной форме может вызвать серьезные проблемы или где пирофорные свойства урана не требуются , никель, железо или медь в сочетании с вольфрамом образуют тяжелые сплавы. Используются вместо урана в пенетраторах с кинетической энергией. 7. Взрывчатые веществаПлотные внутренние металлические взрывчатые вещества используют вольфрам в виде плотного порошка для увеличения поражающего действия оружия. Также используется для изготовления гранат, снарядов и ракет. Он даже использовался Германией во время Второй мировой войны для противотанковых орудий. Химическое использование8. КатализСульфид вольфрама (IV) используется в качестве катализатора в реакциях гидрообессеривания во многих местах, заменяя дисульфид молибдена (MoS2). Катализаторы селективного каталитического восстановления (SCR), используемые на тепловых электростанциях, также используют оксид вольфрама (WO 3 ) в качестве добавки. Продлевает срок службы катализаторов, а также повышает их физическую прочность. Они помогают в формировании воды и азота из оксидов азота. Сульфид вольфрама, вольфраматы и гетерополи вольфрама используются в качестве электрокатализатора, фотокатализатора и многофункционального катализатора соответственно. 9. ХимикатыВольфраматы кальция и магния используются в производстве люминесцентных ламп. В сцинтилляционных детекторах также используются кристаллические вольфраматы. Сульфид вольфрама (IV) служит смазкой, стабильной при высоких температурах. Оксиды вольфрама также используются в производстве керамических глазурей. Химическая и кожевенная промышленность также использует некоторые соли вольфрама. ЭлектроникаПервое использование вольфрама в электронике связано с нитью накала лампы. После этого он был использован в производстве нескольких электронных устройств. Некоторые из них перечислены ниже: 10. ПриборыПриборы, которые требуют работы при высоких температурах, такие как вакуумные трубки, электронно-лучевые трубки, лампы накаливания и т. д., используют вольфрам из-за его высокой температуры плавления и термостойкости. Это повышает общую прочность приборов. Он также используется в качестве материала для межсоединений в транзисторах, интегральных схемах и т. д. В настоящее время традиционная проводка также заменяется металлическими пленками, в которых используется кремний, покрытый вольфрамом. 11. ЭлектродыВольфрам обладает высокой устойчивостью к химическим веществам, а также обладает электропроводностью. Эти свойства делают его пригодным для использования в производстве электродов, автоэмиссионных пушек и т. д. 13. РадиологияБлагодаря своим удивительным экранирующим свойствам вольфрам используется в гамма-изображениях, а также для защиты от высокоэнергетического радиоактивного излучения. Он также является источником рентгеновских мишеней. 14. НаноэлектроникаХотя вольфрам сам по себе хрупок, его пластичность можно повысить, работая при высоких температурах. Следовательно, тонкие вольфрамовые проволоки, известные как нанопроволоки, были изготовлены с использованием технологий изготовления проволоки. Эти проволоки производятся из объемного вольфрама, а их морфология контролируется с помощью процесса термического окисления. Эти нанопроволоки используются в датчиках газа и в качестве датчиков pH. Они являются перспективным материалом с точки зрения наноэлектроники. 15. Ядерные реакторыСпособность противостоять эрозии и высокая температура плавления вольфрама делают его надежным кандидатом для покрытия внутренних стенок термоядерных ядерных реакторов. Эти стены подвергаются прямому воздействию плазмы и, следовательно, подвергаются очень высоким температурам. Общего назначения16.Производство гирьВольфрам благодаря своей высокой плотности используется в производстве гирь. Высококачественные дротики изготавливаются путем сплавления вольфрама с медью, никелем или железом. 17. 3D-принтерыСопла 3D-принтеров также изготавливаются из вольфрама, поскольку он улучшает качество печати благодаря теплопроводности и износостойкости вольфрама. Биологическая роль вольфрамаВольфрам встречается только в составе биомолекул бактерий и архебактерий. Они не обнаружены у эукариот и даже считаются токсичными для многих форм жизни. Ферменты, называемые оксидоредуктазами, особенно используемые для восстановления карбоновых кислот до альдегидов, содержат вольфрам. Связанные посты должны прочитать Использование NAOH Использование хлора Использование лития Использование Barium Использование Ammonia . |