Вольфрам: самый рефрактарный металл — факты, применение и использование

Вольфрам: самый рефрактарный металл — факты, применение и использование

Вольфрам — серебристо-белый металл, известный своей необычайной теплостойкостью. Он является материалом выбора для нитей накаливания, где температуры превышают 3000 °C. Его точка плавления 3410 °C означает, что большинство металлов расплавились бы или испарились, но вольфрам остается твердым.

Самый рефрактарный металл: Вольфрам

Вольфрам был частью нашей повседневной жизни веками. Его исключительные рефрактарные свойства позволяют ему сохранять структурную целостность при температурах, которые расплавили бы или испарили почти любой другой металл.

Самый рефрактарный металл Вольфрам

Вольфрам был впервые изолирован шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле в 1781 году, когда он разложил вольфрамовидную кислоту кислотой. Прошло 67 лет, прежде чем был установлен надежный процесс производства чистого металла.

В чистом виде вольфрам — серебристо-белый металл; когда он измельчен в порошок или вытянут в проволоку, он приобретает серо-черный вид. Почернение ламп накаливания со временем вызвано тонким слоем вольфрамова порошка, накапливающимся на внутренней стенке.

Один кубический метр вольфрама весит 19,1 тонны — примерно столько же, сколько золото — что объясняет его шведское название, означающее «тяжелый». Его экстремальная твердость демонстрируется тем, что проволока диаметром 1 мм может быть протащена через более чем 20 последовательно уменьшающихся алмазных отверстий для производства нитей толщиной всего в сотые доли миллиметра.

Сегодня вольфрам остается незаменимым в лампах накаливания, вакуумных трубках и йодных вольфрамовых лампах. Глобальное ежегодное производство ламп накаливания и электронных трубок превышает миллиард единиц.

Однако крупнейшим потребителем вольфрама является производство вольфрамовой стали, которое составляет 90 % мирового выпуска вольфрама. Вольфрамовая сталь наследует рефрактарную природу вольфрама, сохраняя твердость до 1000 °C.

В обработке обычные инструменты из углеродистой стали размягчаются выше 250 °C и теряют режущую способность, тогда как инструменты из вольфрамовой стали остаются твердыми даже при 1000 °C. Тот же принцип применяется к стволам пушек, испытывающим высокие температуры от трения при быстром огне — стволы из вольфрамовой стали сохраняют эластичность и прочность в экстремальных условиях.

Твердый сплав вольфрам-кобальт (карбид вольфрама) еще тверже вольфрамовой стали и приближается к алмазу по твердости. Твердые сплавы широко применяются в точном производстве: компоненты часов, высоконапорные химические форсунки, сердечники бесшовных стальных труб и буровые коронки для тяжелого бурения.

Сплавные варианты, такие как вольфрам-титан и вольфрам-хром-кобальт твердые сплавы, хорошо известны в отрасли.

Химическая стабильность вольфрама замечательна. Даже при нагреве он не реагирует с соляной или серной кислотой, ни растворяется в царской водке. Только смесь фторной и азотной кислот может растворить вольфрам.

В земной коре вольфрам встречается в концентрации 400 ppm. Его соединения ценны в разнообразных применениях: йодид и бромид вольфрама для новых источников света, вольфратат натрия для огнеупорных тканей, вольфратат свинца как белый пигмент, и оксид вольфрама как желтый пигмент.

Заключение

Надеемся, эта статья углубила ваше понимание вольфрама, самого рефрактарного металла мира. Для более детальной информации посетите Advanced Refractory Metals (ARM), штаб-квартира в Лейк-Форест, Калифорния. ARM — ведущий глобальный поставщик рефрактарных металлов, предлагающий высококачественные вольфрам, молибден, тантал, рений, титан и цирконий по конкурентоспособным ценам.