Volframi: Ominaisuudet, tuotanto, sovellukset ja yhdisteet

Tungsten on tylsä ​​hopea-värinen metalli, jolla on korkein sulamispiste missään puhtaassa metallissa.

Tunnetaan myös nimellä Wolfram, josta elementti ottaa tunnuksensa W, volframi vastustaa paremmin murtumista kuin timantti ja on paljon kovempaa kuin teräs. Tulenkestävän metallin ainutlaatuiset ominaisuudet - sen lujuus ja kyky kestää korkeita lämpötiloja - tekevät siitä ihanteellisen monille kaupallisille ja teollisille sovelluksille.

Ominaisuudet:

• Atomic Symbol: W
• Atomic Number: 74
• Elementtityyppi: Siirtymätalvi
• Tiheys: 19. 24g / cm ³
• Sulamispiste: 6192 ° F (3422 ° C)
• Kiehumispiste: 10031 ° F (5555 ° C)
• Mohin kovuus: 7. 5

Tuotanto:

Volframia puretaan ensisijaisesti kahta tyyppiä mineraalit, wolframiitti ja scheelite. Kuitenkin volframikierrätyksen osuus on noin 30% maailmanlaajuisesta tarjonnasta. Kiina on maailman suurin metallien tuottaja, joka tarjoaa yli 80 prosenttia maailman toimituksista.

Kun volframimalmit on käsitelty ja erotettu, valmistetaan kemiallinen muoto, ammoniumparatungstate (APT). APT: tä voidaan lämmittää vedyllä volframioksidin muodostamiseksi tai reagoida hiilen kanssa lämpötiloissa, jotka ovat yli 1925 ° F (1050 ° C) volframimetallin tuottamiseksi.

Käyttökohteet:

Tungsten ensisijainen sovellus yli 100 vuotta on ollut hehkulamppujen hehkulamppu. Doped pieni määrä kalium-alumiinisilikaattia, volframi jauhe sintrataan korkeassa lämpötilassa tuottaa lanka filamentti, joka on keskellä lamput, jotka valaisevat miljoonia kodeissa ympäri maailmaa.

Volframin kyky säilyttää muotonsa korkeissa lämpötiloissa volframifilamentteja käytetään nyt myös erilaisissa kotitaloussovelluksissa, mukaan lukien valaisimet, valonheittimet, sähköuunien lämmityselementit, mikroaaltouunit, x- ray-putket ja katodisädeputket (CRT) tietokoneiden näytöissä ja televisioissa.

Metallin toleranssi voimakkaaseen lämpöön tekee siitä ihanteellisen myös termoelementtien ja sähköisten kontaktien valokaariuunissa ja hitsauslaitteissa. Sovellukset, jotka edellyttävät väkevöityä massaa tai painoa, kuten vastapainot, pyyntivälineet ja tikkaukset, käyttävät usein volframia sen tiheyden vuoksi.

volframikarbidia:

Volframikarbidia valmistetaan joko sitomalla yksi volframiatomi yhdellä hiiliatomilla (edustaa kemiallinen symboli WC) tai kahdella volframiatomilla, joissa on yksi hiiliatomi (W2C). Se tehdään lämmittämällä volframi jauhetta hiilellä lämpötiloissa 2550- 2900 ° C (1400-1600 ° C) vetykaasuvirrassa.

Moh: n kovuusasteikon mukaan (mitataan yhden aineen kykyä naarmuttaa toinen) volframikarbidin kovuus on 9.5, vain hieman alempi kuin timantti. Tästä syystä tämä kova yhdiste on sintrattu, prosessi, joka vaatii jauheen puristamista ja kuumentamista korkeissa lämpötiloissa, jotta saataisiin tuotteita työstöön ja leikkaamiseen. Tuloksena ovat materiaalit, jotka toimivat korkeissa lämpötiloissa ja jännityksissä, kuten poranterät, sorvit työkalut, jyrsimet ja panssarointi lävistysammut.

Sementtikarbidia valmistetaan käyttämällä volframikarbidin ja kobolttijauheen yhdistelmää, ja sitä käytetään valmistettaessa kulutusta kestäviä työkaluja, kuten kaivosteollisuudessa käytettäviä työkaluja.

Tunneliporauslaite, jota käytettiin kaivamaan Kanadan tunnelin, joka yhdistää Britannian Eurooppaan, oli itse asiassa varustettuna lähes 100 sementoituneella kovametallikärjellä.

Volframiseokset:

Volframimetallia voidaan yhdistää muiden metallien kanssa niiden lujuuden ja kulutuksen ja korroosionkestävyyden lisäämiseksi. Terässeokset sisältävät usein volframia näille hyödyllisille ominaisuuksille. Monet nopeiden terästen - leikkuuterät ja työstökoneet, kuten sahanterät - sisältävät noin 18 prosenttia volframia.

Volframi-terässeoksia käytetään myös rakettimoottorisuuttimien valmistuksessa, jolla on korkeat lämmönkestävyysominaisuudet. Muita volframiseoksia ovat Stellite (koboltti, kromi ja volframi), jota käytetään laakereissa ja männeissä sen kestävyyden ja kulumiskestävyyden vuoksi, ja Hevimet, joka on valmistettu sintraamalla volframiseosjauhetta ja jota käytetään ammuksissa, tikkaat , ja golfmailoja.

Koboltista, raudasta tai nikkelistä valmistettuja supertäyteaineita sekä volframia voidaan käyttää ilma-alusten turbiinilavojen tuottamiseen.