Вольфрам: свойства, применения и обзор отрасли

Вольфрам (W) — самый распространенный из рефрактерных металлов, однако примерно половина мировых запасов лежит в Китае, с значительными месторождениями также в Корее, Боливии, Португалии, Австралии, Таиланде, Канаде и США. Несмотря на это, США остаются сильно зависимыми от импорта для удовлетворения спроса.

С конца 1970-х годов восстановление вольфрама из лома стабильно растет; сегодня около 30% мирового потребления вольфрама приходится на переработанный материал. Вольфрам обладает самой высокой температурой плавления среди металлов — 3410 °C (6170 °F) — и одной из самых высоких плотностей, обеспечивая исключительную прочность как при комнатной, так и при высоких температурах.

В сочетании с углеродом вольфрам становится одним из самых твердых искусственных материалов, образуя карбид вольфрама (WC). Хотя многие знают вольфрам по нитям накаливания ламп, его самые ценные применения — в высокопроизводительных режущих инструментах, горном оборудовании и компонентах для нефтебурения.

Существует три основные формы вольфрама, каждая адаптированная к специфическим применениям:

• Металлический вольфрам — чистый W для высокотемпературных применений.
• Карбид вольфрама — WC для режущих и износостойких инструментов.
• Тяжелые сплавы вольфрама — высокоплотные сплавы дляcontreвесов и рентгено-защитных экранов.

Все начинаются с высокочистого порошка, но ключевые атрибуты остаются: наивысшая температура плавления, исключительная плотность и выдающаяся прочность в широком температурном диапазоне.

При температурах выше примерно 538 °C (1000 °F) вольфрам быстро окисляется. Для смягчения этого детали обычно покрывают (например, силицидами или благородными металлами вроде платино-золотых сплавов), эксплуатируют в вакууме или окружают защитной атмосферой. Обычные высокотемпературные применения — нити накаливания ламп, электроды электронных ламп и нагревательные элементы — полагаются на эти стратегии защиты.

W показывает отличную стойкость к воде и атмосферной коррозии при комнатной температуре и выдерживает агрессивные среды, деградирующие другие металлы. Он устоит к азотной, серной и фтористоводородной кислотам при нормальных условиях и инертен к жидкому аммиаку. Только горячие щелочные растворы — гидроксиды калия, натрия или аммония — вызывают незначительную атаку.

W также терпит жидкие металлы, такие как натрий, ртуть, галлий и магний, а также оксидные керамики, включая оксид алюминия, магнезию, циркония и тория. Эти свойства делают вольфрамовые тигли идеальными для плавки таких материалов в инертных атмосферах. В то время как вольфрам устоит к водороду, он реагирует при высоких температурах с такими газами, как CO₂, CO, NO, NO₂ и SO₂.

Заключение

Спасибо за изучение замечательного мира вольфрама. Для более глубоких знаний о базовом вольфрамном металле и других рефрактерных металлах посетите Advanced Refractory Metals. Мы поставляем премиальные рефрактерные металлы по конкурентоспособным ценам, с поддержкой отраслевой экспертизы и строгим контролем качества.