Allgemeine Merkmale

Wolfram ist ein chemisches Element, Symbol W bezeichnet, die 6. Gruppe des Periodensystems der Elemente, Atomgewicht von 183,92, die Dichte 19,3 G/cm3. Bezieht sich auf eine Gruppe von seltenen Metallen, deren Anteil an литосфере etwa 0,0055%. Ist ein hellgrau Metall, äußerlich ähnlich dem Stahl.

Geschichte

Die europäischen Stahlhersteller Jahrhundert vertraut waren scheelit, вольфрамит — die häufigsten Wolfram Mineralien. Aber reines Wolfram wurde isoliert nur bis zum Ende des XVIII Jahrhundert, obwohl für eine lange Zeit blieb ein Labor Seltenheit, solange Оксланд 1847 patentierte empfangen von natriumwolframat aus касситерита (einfach den Stein). Er aber nach zehn Jahren hat die Freisetzung von Eisen-Wolfram-Legierungen, HSS-Werkzeugs gegen die die Grundlage der modernen Stählen. Aber noch 40 Jahre wegen der hohen Kosten zu implementieren, diese Entwicklungen nicht gelang. Die russische Wolfram-Stahl zum ersten mal wurde выплавлена im Ural im Jahr 1865 bis Zum Ende des NEUNZEHNTEN Jahrhunderts ein großer Bedarf an Instrumental-legierten Stählen führte zum Ausgangswert Linien für die Herstellung von Schnellarbeitsstahl auf der «Bethlehem Steel». Beispieldaten Legierungen im Jahr 1900 auf der Pariser Weltausstellung, schlugen fast alle Stahlhersteller der entwickelten Länder. Und das Angebot Edisons verwenden einem Wolframdraht für Glühlampen, die den Anfang der modernen Elektrotechnik.

Physikalische Eigenschaften

Die wichtigsten Vorteile von Wolfram-Legierungen sind Festigkeit, Härte, erheblicher Schmelztemperatur. Viele Metalle nach der Belichtung bei t° rote Hitze und abkühlen an der Luft Härte verlieren, aber Wolframlegierungen nicht. Diese Qualität nennt man красностойкостью. Legierter Wolfram-Werkzeugstahl, ermöglicht die Intensive Metall mit einer Geschwindigkeit von zehn Metern pro Sekunde. Dieses Metall ist aufgrund Feuerfestigkeit (t° Schmelzpunkt = 3395 + 15°C), ist die Basis der robusten, hitzebeständigen Legierungen. Einen höheren Schmelzpunkt hat nur Kohlenstoff. W hat einen sehr hohen Siedepunkt (5500°C), sehr geringe Verdampfungsrate sogar etwa 2000 °C, eine deutliche elektrischer Widerstand: höher als die von Silber fünf mal. Er hat ausgezeichnete mechanische Eigenschaften: Härte, Verschleißfestigkeit — trotz der starken Erwärmung, die geringsten Temperaturkoeffizienten der Expansion unter den Metallen. Sauber W leicht zu verarbeiten, aber die Beimischung von Sauerstoff und Kohlenstoff geben ihm alle die bekannte hohe Härte. Er hat auch ein sehr hoher Modul Zug-Druck, sehr hoher Widerstand Temperatur kriechen, gute Wärmeleitfähigkeit, hohe Koeffizient der elektronenemission.

Chemische Eigenschaften

Es ist chemisch resistent Metall. Er reagiert nicht auf konzentrierte Lösungen von Laugen und Säuren bis zu 400 °C in Sauerstoff, auf die königliche Wodka, bis 600 °C in Chlorwasserstoff, Wasserstoff, bis zu 700 °C Ammoniak bis 800 °C in Kohlenmonoxid, Stickstoff, kochendes Quecksilber, auf das Vorhandensein von Feuchtigkeit. Er tritt in Reaktion mit einer Mischung aus Salpetersäure und Fluor-Säuren, Gemisch aus Wasserstoffperoxid und Ammoniak bei t° rote Hitze, und mit Schwefelwasserstoff und Chlor — etwa 250 °C, mit kochendem Schwefel heißen Königswasser, Salpetersäure, rasplawami Nitrit, Kaliumchlorat und Nitrat von Blei, Natriumnitrit, Brom, JOD, Fluor. Karbid WC durch Umsetzung mit Kohlenstoff bei 1400 °C und OXID XH₂ — durch Umsetzung mit Schwefeldioxid, Wasserdampf (bei t° rote Hitze) oder Oxide von Mg, Th, Al, Kohlendioxid (t° 1200 °C und höher).

Nachteile

Wegen seiner außergewöhnlichen Eigenschaften W schlecht auf die Behandlung (Walzen, erhalten, Schmieden) — nur erst nach einer deutlichen erwrmung. Die Nachteile sind die Komplexität des Erhaltens in seiner reinsten Form, ein großer Anteil (wie Gold). Bei normalen Temperaturen ist es hart, unzerbrechlich, nicht genug Plastik.

Produktion

Elektroden Wire sind die beliebtesten Produkte aus Wolfram. Seine technologische Plastizität ist sehr klein, aber mit Zunehmender Temperatur — erhöht sich bei gleichzeitig hoher Festigkeit. Deshalb Mietwagen erhalten heißen Verarbeitung unter Druck. Zunächst produzieren Rohlinge (um Rod) — pulvermetallurgischen bilden штабик. Weiter wird es erhitzt und расковывается Schmieden auf einer rotierenden Maschine zu sein, sind die Elektroden (Stäbe) mit einem Durchmesser von 2 — 3 mm, von denen nach dem ziehen im heißen Zustand erhalten Sie den Draht minimalen Durchmesser.

Verwendung

Klebeband, Draht in der Nachfrage in der Elektronik, Elektrotechnik aufgrund der geringen Elastizität von Wolfram-dämpfen bei hohen Betriebstemperatur von 2500 °C. die Eigenschaft unschmelzbarkeit ermöglicht die Verwendung von W in Glühlampen, in der Herstellung von Bildröhren und anderen Vakuumröhren, zum Beispiel, ein Ziel für Röntgenröhren. Aus dem Draht wird eine Wicklung Hochtemperatur-Heizelemente von Feuerungsanlagen, die in einem Vakuum, in einer Atmosphäre von Wasserstoff und einem inerten Gas bei der Erwärmung bis zu 3000 °C. Stäbe verwenden als Feuerfeste Elektroden, sowie für die Automobil-Kontakte zuendverteiler.

Aus W werden die Tiegel, die für die Verdampfung von Metallen. Das Schwergewicht ermöglicht seine Kerne für panzerbrechende Geschosse, Kerne und Gegengewichte panzerbrechende gefegt оперенных und stabilisiert verwerfen Artilleriegeschosse, superschnelle Rotoren Gyros, stabilisieren die den Flug einer ballistischen Rakete.

— Wolfram-Legierungen

Notwendig für die Produktion von Panzerstahl, hitzebeständige Teile, Motoren Weltraumraketen, Schalen Granaten, Torpedos, Behälter für die Lagerung von radioaktiven Isotopen. Chirurgische Instrumente werden aus der Legierung амалой. Mit Wolfram легируются die besten Marken hochwarmfesten Werkzeugstähle. Die Grundlage einer solchen Legierung als ферровольфрам (W 70−86%, Fe und Mo bis 7%), ergibt sich durch die Wiederherstellung шеелитового oder Wolframit-Konzentrate.

Быстрорежущие moderne Stahl enthalten W oder W+Mo bis 18,5% Chrom 7% und eine kleine Menge von Kobalt. Ihre Härte bleibt bei t° 800 °C. die Übliche Stahl erweicht bei 200 °C. Die festen sind die «Stellite» — es ist Legierungen auf kobaltbasis und Zusätzen von Cr, W, S. Zum Beispiel, Legierung «sichtbar» (15% Kobalt, Karbid WC, kleine Verunreinigungen Titancarbid) fester auf 30% Tungsten Stahl sogar bei 1100 °C. Schneidezähne aus dieser Legierung sind in der Lage, zu Schießen 1,5−2 km Eisen-Späne pro Minute, schnell zu verarbeiten «verschroben» Porzellan, Hartgummi, Glas, Bronze. Die Abnutzung der Schneidezähne ist dabei die unbedeutendsten.

Wolfram-Salz

Werden in gerb-und Chemische Industrie als Katalysatoren und Pigmente. Disulfid WS₂ wird als wärmebeständigen Schmiermittel bei t° bis 500 °C. Wolframat von Kalzium und Magnesium gefüllt fluoreszierende Gerät. Wolfram-Bronze, wie die anderen Salze von Wolfram beteiligt in der Herstellung von Farben. Aus dem WO₃ besteht festelektrolyt-Brennstoffzelle, die hitzebeständigen Elemente.

Solche Einkristallen вольфраматов, wie вольфраматы Cadmium, Blei, Calcium wird als flimmern Detektoren für ionisierende Strahlung in der medizinischen Radiologie, Kernenergie. Дителурид WTe₂ wird als Wandler von thermischer Energie in elektrische Energie (термоэлектродвижущая Energie = 57 mV/K).

¹⁸⁵ W — künstliche Isotop gilt als radioaktive Markierung bei Untersuchungen von Stoffen. Stabile ¹⁸⁴ W in der Legierung mit Uran-235 verwendet in kerntechnischen Festphasen Kesseln, da hat schmal (etwa 2 barn) einfangquerschnitts für thermische Neutronen.

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