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钨:应用性能和化学特性
大自然丰富了人类有用的化学元素。 其中有些是隐藏在深处,并包含在一个相对较小的金额,但他们的价值是非常重要的。 这样的一个是钨。 其特殊的性质的应用造成的。
出处
十八世纪 - 元素周期表的发现的世纪 - 成为该金属的历史基础。
以前它假定构成矿物的物种,防止它们熔化相关金属的物质的存在。 例如,锡已经越来越困难,如果包含在矿石这样的元素。 的熔点和化学反应的差异导致形成炉渣泡沫的,从而减少了锡的输出量。
在八世纪的金属依次打开瑞典科学家舍勒和西班牙语Elyuar兄弟。 它发生的对矿物岩石的氧化化学实验的结果 - 白钨矿和黑钨矿。
根据原子序数74.一种罕见的难熔金属与原子量183.84登记在元素周期系统 - 是钨。 它的使用是由于不同寻常的性质已经打开在二十世纪。
到哪里找?
据在地球深处的数量,他是一个“malonaselyayuschim”,占据第28位。 它是约22种不同的矿物质的成分,但其生产必需具有其中只有4:白钨矿(含有约80%三氧化硫),黑钨矿,和钨铁矿Gyubnera(由每75-77%)。 该组合物矿石通常含有与金属如钼,锡,钽等的“提取”一起产生一些情况下杂质。 最大的存款是在中国,哈萨克斯坦,加拿大,美国,也有在俄罗斯,葡萄牙,乌兹别克斯坦。
如何获得?
由于特殊的性质,以及在岩石技术含量低的生产纯钨是相当复杂的。
- 磁分离,以丰富的矿石浓度可达氧化钨的50-60%静电分离或浮选。
- 通过用碱性或酸性的试剂和所得沉淀物的纯化的相化学反应氧化物99%的隔离。
- 经由碳或氢回收金属,得到相应的金属粉末。
- 生产锭或粉末烧结体的。
一个生产钢铁产品的重要阶段,是粉末冶金。 它是基于难熔金属的粉末,压制和随后的烧结的混合。 由此制备了大量包括技术上重要的合金的 钨碳化物, 其主要发现在工业生产切削刀具和高功率电阻的应用。
物理和化学性质
钨 - 耐火和重金属银与体积心晶格。
- 熔点 - 3422 C.
- 沸点 - 5555 C.
- 密度- 19,25克/ 立方厘米。
这是电流的良导体。 没有磁铁。 一些矿物质(如白钨矿)荧光。
耐酸,腐蚀性材料在高温环境下,腐蚀和老化的影响。 失活的钢中的杂质不利影响,其耐热性,耐腐蚀性的改善,并且还有助于钨的可靠性。 使用这样的铁 - 碳合金的理由其可加工性和耐磨损性。
机械性能和工艺性能
钨 - 坚固,耐用的金属。 其硬度为HB 488,拉伸强度 - 1130年至1375年兆帕。 天气冷的时候,而不是塑料。 ?在1600℃的温度下增加的延展性,以绝对遵从状态到加压处理:锻造,轧制,拉拔。 已知的是,将1kg金属线的允许制造3公里的总长度。
由于过度的硬度和脆性加工困难。 钻孔,车削,铣削所生产volframokobaltovye使用碳化物材料 粉末冶金。 常少,在低速时,和特殊条件由钨的高速钢工具合金施加。 标准切割的原则是不适用的,因为该设备非常迅速磨损和加工钨裂缝。 这种技术主要有:
- 化学处理和浸渍表面层的,包括使用银的用于此目的。
- 使用加热炉中的表面,气体火焰,0.2 A.的允许温度的电流在其中有延展性有所增加,因此,改进的切削, - ?300-450 C.
- 切割用可熔物质钨。
刚玉 - 深化和研磨有利的是用金刚石和立方氮化硼工具,至少的帮助下进行的。
难熔金属的焊接主要电弧,钨或的作用下进行的 碳电极 惰性气体或液体环境中保护英寸 也可以使用电阻焊接。
这种特殊的化学元素具有区分它的总重量的特点。 因此,例如,它的特征在于高的耐热性和耐磨性,提高了质量和钨掺杂钢的切削性,以及高的熔化温度允许生产灯丝灯和用于焊接的电极。
应用
稀有性,独创性和金属钨被称为现代科技事业广泛使用的重要性 - 钨。 性能和用途证明的高成本和需求。 熔化温度高指标,硬度,强度,耐热性和耐化学腐蚀,耐腐蚀,磨损切削功能性 - 其主打牌。 使用情况:
- 灯丝。
- 为了获得高速,耐磨合金化钢,耐热和耐热铁 - 碳合金,其中找到应用用于生产钻和其他工具,冲头,弹簧和板簧,轨道的。
- 生产主要用作特别耐磨切割,钻孔或冲压工具“粉末”固体合金。
- 电极,用于TIG和电阻焊接。
- 制造细节进行X射线和无线电工程,各种技术的灯。
- 特殊的夜光涂料。
- 电线及部件,化工等行业。
- 各种实用的小东西,例如,夹具钓鱼。
日益普及不同的合金,其中包括钨。 这样的材料的应用领域有时惊讶 - 从重型工程和光精加工行业其中织物与特殊性质(例如,火灾)制造。
不存在通用的材料。 所有已知的元素,并开始合金通过自己的独特性和需要的生活和工业的某些领域区分。 然而,他们中的一些具有特殊性能,使可能的过程以前是不可行的。 一种这样的金属是钨。 它的使用并不广泛作为钢的,但每个实施例是非常有用的和必要的人类。
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