Volframas yra nuobodu sidabro spalvos metalas, turintis aukščiausią bet kurio gryno metalo lydymosi temperatūrą. Taip pat žinomas kaip „Wolfram“, iš kurio elementas paima savo simbolį, W, volframas yra atsparesnis skilimui nei deimantas ir yra daug kietesnis nei plienas.
Unikalios ugniai atsparaus metalo savybės - stiprumas ir gebėjimas atlaikyti aukštą temperatūrą - daro jį idealų pritaikymą daugeliui komercinių ir pramoninių objektų.
Volframo savybės
- Atominis simbolis: W
- Atominis skaičius: 74
- Elemento kategorija: Pereinamasis metalas
- Tankis: 19,24 gramai / centimetras3
- Lydymosi temperatūra: 3422 ° C (6192 ° F).
- Virimo temperatūra: 5555 ° C (10031 ° F)
- Moho kietumas: 7,5
Gamyba
Volframas daugiausia išgaunamas iš dviejų rūšių mineralų: wolframite ir scheelite. Tačiau volframo perdirbimas taip pat sudaro apie 30% viso pasaulio tiekimo. Kinija yra didžiausia metalo gamintoja pasaulyje, tiekianti daugiau nei 80% viso pasaulio tiekimo.
Apdorojant ir atskyrus volframo rūdą, gaunama cheminė forma - amonio paratungstate (APT). APT gali būti kaitinamas su vandeniliu, kad susidarytų volframo oksidas, arba reaguos su anglimi aukštesnėje nei 1025 ° C (1925 ° F) temperatūroje, kad gautų metalą iš volframo.
Programos
Pagrindinis volframo panaudojimas daugiau nei 100 metų buvo kaitinamasis lempučių siūlas. Dulkės su nedideliu kiekiu kalio-aliuminio silikato, volframo milteliai yra sukepinami aukštoje temperatūroje gaminti vielinį siūlelį, kuris yra elektros lempučių, apšviečiančių milijonus namų aplink, centre pasaulis.
Dėl volframo savybių išlaikyti savo formą aukštoje temperatūroje, volframo gijos dabar taip pat naudojamos įvairiose buitiniai prietaisai, įskaitant lempas, prožektorius, kaitinimo elementus elektrinėse krosnyse, mikrobangų krosneles ir rentgeno spindulius vamzdeliai.
Dėl to, kad metalas toleruoja intensyvią šilumą, jis idealiai tinka termoelementams ir elektriniams kontaktams elektrinėse lanko krosnyse ir suvirinimo įrangoje. Programose, kurioms reikalinga koncentruota masė arba svoris, tokiose kaip atsvaros, žvejybos kriauklės ir smiginis dažnai naudojamas volframas dėl jo tankio.
Volframo karbidas
Volframo karbidas gaminamas sujungiant vieną volframo atomą su vienu anglies atomu (pavaizduotu cheminiu simboliu WC) arba dviem volframo atomais su vienu anglies atomu (W2C). Tai atliekama kaitinant volframo miltelius su anglimi vandenilio dujų sraute nuo 2550 ° F iki 2900 ° F (1400 ° C iki 1600 ° C) temperatūroje.
Pagal Moho kietumo skalę (matuojant vienos medžiagos sugebėjimą subraižyti kitą) volframo karbido kietumas yra 9,5, tik šiek tiek mažesnis nei deimanto. Dėl šios priežasties volframas yra sukepinamas (procesas, kurio metu milteliai turi būti presuojami ir kaitinami aukštoje temperatūroje), kad būtų galima gaminti apdirbimui ir pjaustymui naudojamus produktus.
Rezultatas yra medžiagos, kurios gali veikti esant aukštai temperatūrai ir stresui, tokios kaip grąžtai, tekinimo įrankiai, frezavimo staklės ir šarvus pradurta amunicija.
Cementuojamas karbidas gaminamas naudojant volframo karbido ir kobaltas milteliai. Jis taip pat naudojamas dilimui atsparioms priemonėms, tokioms, kurios naudojamos kalnakasybos pramonėje, gaminti. Tunelio gręžimo mašina, kuri buvo naudojama kasti Channel tunelį, jungiantį Britaniją su Europa, iš tikrųjų buvo aprūpinta beveik 100 cementinių karbido galiukų.
Volframo lydiniai
Volframo metalas gali būti derinamas su kitais metalais, kad padidėtų jų stiprumas ir atsparumas dilimui ir korozija. Plienaslydiniai dėl šių naudingų savybių dažnai būna volframo. Stelis, naudojamas greitaeigėse programose - tokiose, kurios naudojamos pjovimo ir apdirbimo įrankiuose, tokiuose kaip pjūklo diskai - turi maždaug 18% volframo.
Raketų variklių purkštukų gamyboje taip pat naudojami volframo ir plieno lydiniai, kurie turi turėti aukštas karščiui atsparias savybes. Kiti volframo lydiniai yra stellitas (kobaltas, chromas ir volframas), kuris naudojamas guoliuose ir stūmokliuose dėl savo patvarumo ir atsparumas dilimui ir „Hevimet“, kuris gaunamas sukepinant volframo lydinio miltelius ir naudojamas šaudmenims, smiginio statinėms ir golfui klubai.
Iš kobalto pagaminti superlengviniai lydiniai, geležies arba nikeliskartu su volframu gali būti naudojami orlaivių turbinų mentėms gaminti.