Volframs ir blāvi sudraba krāsas metāls ar jebkura tīrā metāla augstāko kušanas punktu. Pazīstams arī kā Wolfram, no kura elements ņem savu simbolu, W, volframs ir izturīgāks pret skaldīšanu nekā dimants un ir daudz cietāks par tēraudu.
Šīs ugunsizturīgā metāla unikālās īpašības - izturība un spēja izturēt augstu temperatūru - padara to par ideālu daudzām komerciālām un rūpnieciskām vajadzībām.
Volframa īpašības
- Atomu simbols: W
- Atomu skaitlis: 74
- Elementa kategorija: Pārejas metāls
- Blīvums: 19,24 grami / centimetrs3
- Kušanas temperatūra: 3422 ° C (6192 ° F)
- Vārīšanās punkts: 5555 ° C (10031 ° F)
- Moha cietība: 7.5
Ražošana
Volframu galvenokārt iegūst no divu veidu minerāliem, volframīta un scheelīta. Tomēr arī volframa pārstrāde veido apmēram 30% no pasaules piedāvājuma. Ķīna ir pasaulē lielākā metāla ražotājs, kas nodrošina vairāk nekā 80% no pasaules piegādes.
Kad volframa rūda ir apstrādāta un atdalīta, iegūst ķīmisko formu - amonija paratungstāvu (APT). APT var sasildīt ar ūdeņradi, veidojot volframa oksīdu, vai reaģēs ar oglekli temperatūrā virs 1925 ° F (1050 ° C), iegūstot metāla volframu.
Lietojumprogrammas
Volframa galvenā pielietošana vairāk nekā 100 gadus ir bijusi kvēldiega kvēlspuldzēs. Izmantojot nelielu daudzumu kālija-alumīnija silikāta, volframa pulveris tiek saķepināts augstā temperatūrā ražot stieples pavedienu, kas atrodas spuldžu centrā, kas apgaismo miljoniem māju ap pasaule.
Sakarā ar volframa spēju saglabāt savu formu augstā temperatūrā, volframa pavedieni tagad tiek izmantoti arī dažādos veidos sadzīves vajadzībām, ieskaitot lampas, prožektorus, sildīšanas elementus elektriskajās krāsnīs, mikroviļņu krāsnīs un rentgena staros caurules.
Metāla izturība pret intensīvu karstumu padara to arī ideālu termoelementiem un elektriskiem kontaktiem elektriskās loka krāsnīs un metināšanas iekārtās. Lietojumprogrammās, kurām nepieciešama koncentrēta masa vai svars, piemēram, pretsvaros, zvejas grimstos un šautriņās bieži izmanto volframu tā blīvuma dēļ.
Volframa karbīds
Volframa karbīdu iegūst, sasaistot vienu volframa atomu ar vienu oglekļa atomu (apzīmētu ar ķīmisko simbolu WC) vai divus volframa atomus ar vienu oglekļa atomu (W2C). To veic, karsējot volframa pulveri ar oglekli ūdeņraža gāzes plūsmā no 2550 ° F līdz 2900 ° F (1400 ° C līdz 1600 ° C).
Atbilstoši Moha cietības skalai (viena materiāla spēju saskrāpēt citu) volframa karbīda cietība ir 9,5, tikai nedaudz zemāka par dimantu. Šī iemesla dēļ volframs tiek saķepināts (process, kura laikā pulvera formu nepieciešams saspiest un sasildīt augstā temperatūrā), lai izgatavotu izstrādājumus, ko izmanto apstrādes un griešanas darbos.
Rezultāts ir materiāli, kas var darboties augstas temperatūras un stresa apstākļos, piemēram, urbji, virpas darbarīki, frēzes un bruņu caurduršanas munīcija.
Cementētu karbīdu ražo, izmantojot volframa karbīda un kobalts pulveris. To izmanto arī nodilumizturīgu instrumentu ražošanai, piemēram, kalnrūpniecībā izmantojamiem. Tuneļa urbšanas mašīna, kas tika izmantota, lai izraktu Lamanša tuneli, kas savieno Lielbritāniju ar Eiropu, faktiski bija aprīkota ar gandrīz 100 cementētiem karbīda uzgaļiem.
Volframa sakausējumi
Volframa metālu var kombinēt ar citiem metāliem, lai palielinātu to izturību un izturību pret nodilumu un korozija. Tēraudssakausējumi Šīs derīgās īpašības bieži satur volframu. Stell, ko izmanto ātrgaitas pielietojumos - tādos, ko izmanto griešanas un apstrādes darbarīkos, kā zāģa asmeņi - satur apmēram 18% volframa.
Raķešu dzinēju sprauslu ražošanā tiek izmantoti arī volframa tērauda sakausējumi, kuriem jābūt ar augstu karstumizturīgu īpašību. Pie citiem volframa sakausējumiem pieder stellīts (kobalts, hroms un volframs), kuru izturības un izturības dēļ izmanto gultņos un virzuļos. izturība pret nodilumu, kā arī Hevimet, ko iegūst, saķepinot volframa sakausējuma pulveri, un to izmanto munīcijā, šautriņu mucās un golfā klubi.
No kobalta izgatavoti supersakausējumi, dzelzs vai niķeliskopā ar volframu var izmantot, lai ražotu lidmašīnu turbīnu lāpstiņas.