Volfrám označuje prechodné kovy - skupinu prvkov, ktoré sú v strede periodickej tabuľky. Vysoká teplota topenia je jednou z neobvyklých vlastností volfrámu, je 3410 ° C. Toto je najväčší bod topenia zo všetkých kovov. Ďalšou dôležitou vlastnosťou je trvanlivosť pri veľmi vysokých teplotách. Tieto vlastnosti určujú hlavnú oblasť použitia wolfrámu - výrobu zliatin.

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Volfrám je silná pevná látka, ktorej farba sa pohybuje od oceľovo šedej po takmer bielu. Jeho teplota topenia je najvyššia zo všetkých kovov - 3410 ° C. Jeho hustota je asi 19, 3 gramov na kubický centimeter. Tento materiál vedie prúd veľmi dobre. Tepelná kapacita volfrámu je 134, 4 J / (kg · deg) a zvyšuje sa so zvyšujúcou sa teplotou. Jeho elektrická vodivosť nie je tak veľká a horšia ako elektrická vodivosť medi takmer trikrát.

Je to relatívne neaktívny kov. Pri izbovej teplote nereaguje s kyslíkom. Hrdzavie pri teplotách nad 400 ° C. Slabo reaguje s kyselinami, aj keď sa rozpúšťa v kyseline dusičnej.

  • Označenie v periodickej tabuľke: W;
  • Atómové číslo: 74;
  • Typ položky: prechodový kov;
  • Hustota: 19, 3 g / cm3;
  • Teplota topenia: 3410 stupňov Celzia;
  • Teplota varu: 5555 stupňov Celzia;
  • Tvrdosť: 488 kg / mm2;
  • Merné teplo fúzie: 184 kJ / kg;
  • Odpor za normálnych podmienok: 55, 10 (- 9) Ohm · m;
  • Tepelná vodivosť (300 K): 162, 8 W / (m · K).

Byť v prírode a metódy získavania

V prírode sa nevyskytuje v čistej forme. Najbežnejšie rudy, v ktorých sa nachádza, sú scheelit a volfrám. Toto je jeden z najvzácnejších prvkov. Vo svojej čistej forme sa môže získať zahrievaním oxidu volfrámu s hliníkom. Získava sa tiež prechodom plynného vodíka cez kyselinu volfrámu zohriatu na vysoké teploty.

Oblasť použitia

Existuje veľa priemyselných odvetví, kde sa používa volfrám. Hlavným zameraním je výroba zliatiny. Tento kov zvyšuje tvrdosť, pevnosť, elasticitu a zlepšuje schopnosť napínania v rôznych druhoch ocele.

Zvyčajne sa pripravuje v dvoch formách: ferolfrám - zliatina železa a volfrámu, zvyčajne obsahuje asi 70 - 80% volfrámu. Ferolfrám sa zmieša s inými kovmi a zliatinami (zvyčajne s oceľou) na výrobu špecializovaných zlúčenín. A tiež sa vyrába v práškovej forme. Následne sa pridáva k iným kovom, aby sa získali nové zlúčeniny so zlepšenými vlastnosťami.

Asi 90% všetkých volfrámových zliatin sa používa v ťažobnom priemysle, stavebníctve, ako aj v elektrických a kovoobrábacích zariadeniach. Tieto zliatiny sa používajú na výrobu mnohých vecí: vykurovacie telesá v peciach (kvôli dobrej tepelnej vodivosti), časti pre lietadlá a kozmické lode; zariadenia používané v televízii, radare a rádiovom inžinierstve; vŕtačky s vysokou pevnosťou; nástroje na rezanie kovov a podobné zariadenia.

V žiarovkách sa používa malé množstvo volfrámu . Z nej je vyrobený veľmi tenký drôt, ktorý tvorí niť v žiarovkách. Týmto vláknom prechádza elektrický prúd a ohrieva ho, čo spôsobuje, že vyžaruje svetlo. Nemá sa kvôli vysokej teplote topenia volfrámu.

Používa sa tiež v takých zariadeniach a prvkoch, ako sú:

  • elektródy na zváranie;
  • protizávažie;
  • magnety;
  • röntgenové prístroje;
  • vinutia a vyhrievacie prvky elektrických pecí;
  • katódy rádiových trubíc a elektronických prístrojov (tóriací volfrám);
  • magnetróny v mikrovlnnej rúre;
  • chemické katalyzátory.

Okrem toho sa používa v kovoobrábaní a baníctve, ako aj na výrobu pigmentov pre farby.

Zliatinové vlastnosti

Najdôležitejšou zlúčeninou je karbid volfrámu. Má veľmi vysokú teplotu topenia - 2780 ° C. Používa sa na výrobu častí elektrických obvodov, rezných nástrojov, cermetov a „cementových“ karbidov.

Cermety sú keramické a kovové materiály. Keramika je ílový materiál. Cermety sa používajú tam, kde sú veľmi vysoké teploty dlhodobo vystavené. Napríklad sú z neho vyrobené časti raketového alebo prúdového motora.

Cementovaný karbid sa vyrába spojením karbidu volfrámu s iným kovom. Výrobok je veľmi odolný a pri vysokých teplotách zostáva silný . Sú to „cementované“ karbidy, ktoré sa používajú na vŕtanie tunelov. Nástroje vyrobené z takého materiálu môžu pracovať pri rýchlostiach 100-krát vyšších ako podobné nástroje vyrobené z ocele (napríklad vrtáky z takého materiálu vydržia vyššiu teplotu ako vrtáky z ocele, a preto môže byť intenzita ich použitia byť vyššia).

Zaujímavé fakty

Volfrám je najťažším materiálom v strojárstve, má najvyšší bod topenia, najvyšší elastický modul a najnižší tlak pár. Okrem toho neoxiduje na vzduchu a udržuje si pevnosť pri vysokých teplotách a ťahu. Je to jeden z najpopulárnejších neželezných kovov, ktorý nemá výrazný vplyv na rastliny, ľudí ani zvieratá. Mierne to neškodí zdraviu.

Kategórie:

Technológie