Wolfram je tupý stříbrný kov s nejvyšší teplotou tání jakéhokoli čistého kovu. Také známý jako Wolfram, od kterého prvek vezme jeho symbol, W, wolfram je více odolný vůči lomu než diamant a je hodně těžší než ocel.
Jedinečné vlastnosti tohoto žáruvzdorného kovu - jeho pevnost a schopnost odolávat vysokým teplotám - ho činí ideálním pro mnoho komerčních a průmyslových aplikací.
Vlastnosti wolframu
- Atomový symbol: W
- Atomové číslo: 74
- Kategorie prvku: Přechodový kov
- Hustota: 19,24 gramů / centimetr3
- Teplota tání: 3422 ° C
- Bod varu: 5555 ° C
- Mohova tvrdost: 7.5
Výroba
Wolfram je primárně extrahován ze dvou typů minerálů, wolframitu a scheelitu. Recyklace wolframu však také představuje asi 30% celosvětové nabídky. Čína je největším světovým výrobcem kovu a poskytuje více než 80% světové nabídky.
Po zpracování a separaci wolframové rudy se vytvoří chemická forma, paratungstát amonný (APT). APT může být zahříván vodíkem za vzniku oxidu wolframu nebo bude reagovat s uhlíkem při teplotách nad 1050 ° C za vzniku wolframového kovu.
Aplikace
Tungsten je primární aplikací po více než 100 let jako vlákno v žárovkách. Volfrámový prášek, dopovaný malým množstvím křemičitanu draselno-hlinitého, se slinuje při vysoké teplotě vyrobit drátěné vlákno, které je ve středu žárovek, které rozsvítí miliony domácností v okolí svět.
Díky schopnosti wolframu udržet si tvar při vysokých teplotách se wolframová vlákna nyní používají také v různých domácí aplikace, včetně lamp, světlometů, topných prvků v elektrických pecích, mikrovlnných troubách a rentgenech trubky.
Tolerance kovu vůči intenzivnímu teplu je také ideální pro termočlánky a elektrické kontakty v elektrických obloukových pecích a svařovacích zařízeních. Aplikace, které vyžadují koncentrovanou hmotu nebo hmotnost, jako jsou protizávaží, rybářské platiny a šipky, často používají wolfram kvůli své hustotě.
Karbid wolframu
Karbid wolframu se vyrábí buď spojením jednoho atomu wolframu s jediným atomem uhlíku (představovaným chemickým symbolem WC) nebo dvěma atomy wolframu s jediným atomem uhlíku (W2C). Provádí se zahříváním wolframového prášku s uhlíkem při teplotách 1 400 ° C až 1 600 ° C v proudu plynného vodíku.
Podle Mohovy stupnice tvrdosti (míra schopnosti jednoho materiálu poškrábat jiného) má karbid wolframu tvrdost 9,5, pouze o něco nižší než diamant. Z tohoto důvodu je wolfram sintrován (proces, který vyžaduje lisování a zahřívání práškové formy při vysokých teplotách) za účelem výroby produktů používaných při obrábění a řezání.
Výsledkem jsou materiály, které mohou pracovat v podmínkách vysoké teploty a namáhání, jako jsou vrtáky, soustruhové nástroje, frézy a munice na propíchnutí brnění.
Cementovaný karbid se vyrábí kombinací karbidu wolframu a karbidu wolframu kobalt prášek. Používá se také k výrobě nástrojů odolných proti opotřebení, jako jsou nástroje používané v těžebním průmyslu. Stroj na vrtání tunelů, který se používal k vykopávání tunelu pod Lamanšským průlivem spojujícím Británii s Evropou, byl ve skutečnosti vybaven téměř 100 slinutými hroty z karbidů.
Slitiny wolframu
Wolframový kov lze kombinovat s jinými kovy, aby se zvýšila jejich pevnost a odolnost proti opotřebení a koroze. Ocelslitiny často obsahují wolfram pro tyto prospěšné vlastnosti. Stell používaný ve vysokorychlostních aplikacích - ty, které se používají v řezacích a obráběcích nástrojích, jako jsou pilové listy, obsahují asi 18% wolframu.
Slitiny wolframové oceli se také používají při výrobě trysek raketových motorů, které musí mít vysoké tepelně odolné vlastnosti. Jiné wolframové slitiny zahrnují stellit (kobalt, chrom a wolfram), který se používá v ložisku a pístech díky své trvanlivosti a odolnost proti opotřebení a Hevimet, který se vyrábí slinováním prášku z wolframové slitiny a používá se v munici, sudech se šipkami a golfu kluby.
Superslitiny vyrobené z kobaltu, žehlička nebo nikl, spolu s wolframem, lze použít k výrobě lopatek turbín pro letadla.