Volframi: Ominaisuudet, tuotanto, sovellukset ja seokset

Volframi on tylsää hopeanväristä metallia, jolla on korkein sulamispiste kaikissa puhtaissa metalleissa. Tunnetaan myös nimellä Wolfram, josta elementti ottaa symbolinsa, W, volframi kestää enemmän murtumista kuin timantti ja on paljon kovempi kuin teräs.

Tämän tulenkestävän metallin ainutlaatuiset ominaisuudet - lujuus ja kyky kestää korkeita lämpötiloja - tekevät siitä ihanteellisen moniin kaupallisiin ja teollisiin sovelluksiin.

Volframin ominaisuudet

  • Atomisymboli: W
  • Atominumero: 74
  • Elementtiluokka: Siirtymämetallit
  • Tiheys: 19,24 grammaa / senttimetri3
  • Sulamispiste: 3422 ° C (6192 ° F).
  • Kiehumispiste: 5555 ° C (10031 ° F)
  • Mohin kovuus: 7.5

tuotanto

Volframia uutetaan pääasiassa kahden tyyppisistä mineraaleista, wolframiitista ja scheeliitista. Volframin kierrätyksen osuus on kuitenkin myös noin 30% maailman tarjonnasta. Kiina on maailman suurin metallin tuottaja, joka tarjoaa yli 80% maailman tarjonnasta.

Kun volframimalmi on käsitelty ja erotettu, syntyy kemiallinen muoto, ammoniumparatungstate (APT). APT voidaan kuumentaa vedyllä volframioksidin muodostamiseksi tai se reagoi hiilen kanssa lämpötiloissa, jotka ovat yli 1025 ° F, volframimetallin tuottamiseksi.

instagram viewer

Sovellukset

Volframin ensisijainen käyttökohde yli 100 vuoden ajan on ollut hehkulamppujen hehkulanka. Seostettu pienillä määrillä kaliumalumiinisilikaattia, volframijauhe sintrataan korkeassa lämpötilassa tuottaa lankalangan, joka on hehkulamppujen keskellä, joka valaisee miljoonia koteja ympärillä maailman.

Koska volframi kykenee pitämään muodonsa korkeissa lämpötiloissa, volframilankoja käytetään nyt myös monissa muissa kotitaloussovellukset, mukaan lukien lamput, valonheittimet, sähköuunien lämmityselementit, mikroaaltouunit ja röntgen putket.

Metallin sietokyky voimakkaalle kuumuudelle tekee siitä myös ihanteellisen lämpöparille ja sähkökoskettimille valokaariuuneissa ja hitsauslaitteissa. Sovelluksissa, jotka vaativat väkevää massaa tai painoa, kuten vastapainoissa, kalastuksen vaimentimissa ja tikanheitossa, käytetään usein volframia sen tiheyden vuoksi.

Volframikarbidia

Volframikarbidia tuotetaan joko sitomalla yksi volframiatomi yhdellä hiiliatomilla (jota edustaa kemiallinen merkki WC) tai kahdella volframiatomilla yhdellä hiiliatomilla (W2C). Se tehdään kuumentamalla volframijauhetta hiilellä lämpötiloissa 2550 - 2900 ° F (vetykaasuvirta).

Mohin kovuusasteikon (mitataan yhden materiaalin kyky naarmuuttaa toista) mukaan volframikarbidin kovuus on 9,5, vain hiukan pienempi kuin timanttia. Tästä syystä volframi sintrataan (prosessi, joka vaatii jauhemuodon puristamista ja kuumentamista korkeissa lämpötiloissa) valmistukseen käytettävien tuotteiden valmistamiseksi.

Tuloksena on materiaaleja, jotka voivat toimia korkeissa lämpötiloissa ja stressissä, kuten poranterät, sorvityökalut, jyrsimet ja panssaroivia ammuksia.

Sementoitua karbidia valmistetaan käyttämällä volframikarbidin ja koboltti jauhe. Sitä käytetään myös kulutuskestävien työkalujen, kuten kaivosteollisuudessa käytettävien, valmistukseen. Iso-Britanniaa Eurooppaan yhdistävän Kanaalitunnelin kaivamiseen käytetty tunneliporauskone oli itse asiassa varustettu lähes 100 sementoidulla kovametallikärjellä.

Volframiseokset

Volframimetallia voidaan yhdistää muihin metalleihin niiden lujuuden ja kulutuskestävyyden lisäämiseksi korroosio. Terässeokset sisältävät usein volframia näiden hyödyllisten ominaisuuksien vuoksi. Nopeissa sovelluksissa käytetty stell - leikkauksessa ja työstökoneissa kuten sahanterissä käytettävät - sisältää noin 18% volframia.

Volframiterässeoksia käytetään myös rakettimoottorisuuttimien valmistuksessa, joilla on oltava korkeat lämmönkestävyysominaisuudet. Muita volframiseoksia ovat stelliitti (koboltti, kromi ja volframi), jota käytetään laakereissa ja mäntäissä sen kestävyyden ja kulutuskestävyys, ja Hevimet, joka valmistetaan sintraamalla volframiseosjauhetta ja jota käytetään ampumatarvikkeissa, tikan tynnyreissä ja golfissa seurat.

Koboltista tehdyt superseokset, rauta- tai nikkeliyhdessä volframin kanssa voidaan käyttää lentokoneiden turbiinien siipien valmistukseen.

instagram story viewer