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鎢:應用性能和化學特性
大自然豐富了人類有用的化學元素。 其中有些是隱藏在深處,並包含在一個相對較小的金額,但他們的價值是非常重要的。 這樣的一個是鎢。 其特殊的性質的應用造成的。
出處
十八世紀 - 元素週期表的發現的世紀 - 成為該金屬的歷史基礎。
以前它假定構成礦物的物種,防止它們熔化相關金屬的物質的存在。 例如,錫已經越來越困難,如果包含在礦石這樣的元素。 的熔點和化學反應的差異導致形成爐渣泡沫的,從而減少了錫的輸出量。
在八世紀的金屬依次打開瑞典科學家舍勒和西班牙語Elyuar兄弟。 它發生的對礦物岩石的氧化化學實驗的結果 - 白鎢礦和黑鎢礦。
根據原子序數74.一種罕見的難熔金屬與原子量183.84登記在元素週期系統 - 是鎢。 它的使用是由於不同尋常的性質已經打開在二十世紀。
到哪裡找?
據在地球深處的數量,他是一個“malonaselyayuschim”,佔據第28位。 它是約22種不同的礦物質的成分,但其生產必需具有其中只有4:白鎢礦(含有約80%三氧化硫),黑鎢礦,和鎢鐵礦Gyubnera(由每75-77%)。 該組合物礦石通常含有與金屬如鉬,錫,鉭等的“提取”一起產生一些情況下雜質。 最大的存款是在中國,哈薩克斯坦,加拿大,美國,也有在俄羅斯,葡萄牙,烏茲別克斯坦。
如何獲得?
由於特殊的性質,以及在岩石技術含量低的生產純鎢是相當複雜的。
- 磁分離,以豐富的礦石濃度可達氧化鎢的50-60%靜電分離或浮選。
- 通過用鹼性或酸性的試劑和所得沉澱物的純化的相化學反應氧化物99%的隔離。
- 經由碳或氫回收金屬,得到相應的金屬粉末。
- 生產錠或粉末燒結體的。
一個生產鋼鐵產品的重要階段,是粉末冶金。 它是基於難熔金屬的粉末,壓制和隨後的燒結的混合。 由此製備了大量包括技術上重要的合金的 鎢碳化物, 其主要發現在工業生產切削刀具和高功率電阻的應用。
物理和化學性質
鎢 - 耐火和重金屬銀與體積心晶格。
- 熔點 - 3422 C.
- 沸點 - 5555 C.
- 密度- 19,25克/ 立方厘米。
這是電流的良導體。 沒有磁鐵。 一些礦物質(如白鎢礦)熒光。
耐酸,腐蝕性材料在高溫環境下,腐蝕和老化的影響。 失活的鋼中的雜質不利影響,其耐熱性,耐腐蝕性的改善,並且還有助於鎢的可靠性。 使用這樣的鐵 - 碳合金的理由其可加工性和耐磨損性。
機械性能和工藝性能
鎢 - 堅固,耐用的金屬。 其硬度為HB 488,拉伸強度 - 1130年至1375年兆帕。 天氣冷的時候,而不是塑料。 ?在1600℃的溫度下增加的延展性,以絕對遵從狀態到加壓處理:鍛造,軋製,拉拔。 已知的是,將1kg金屬線的允許製造3公里的總長度。
由於過度的硬度和脆性加工困難。 鑽孔,車削,銑削所生產volframokobaltovye使用碳化物材料 粉末冶金。 常少,在低速時,和特殊條件由鎢的高速鋼工具合金施加。 標準切割的原則是不適用的,因為該設備非常迅速磨損和加工鎢裂縫。 這種技術主要有:
- 化學處理和浸漬表面層的,包括使用銀的用於此目的。
- 使用加熱爐中的表面,氣體火焰,0.2 A.的允許溫度的電流在其中有延展性有所增加,因此,改進的切削, - ?300-450 C.
- 切割用可熔物質鎢。
剛玉 - 深化和研磨有利的是用金剛石和立方氮化硼工具,至少的幫助下進行的。
難熔金屬的焊接主要電弧,鎢或的作用下進行的 碳電極 惰性氣體或液體環境中保護英寸 也可以使用電阻焊接。
這種特殊的化學元素具有區分它的總重量的特點。 因此,例如,它的特徵在於高的耐熱性和耐磨性,提高了質量和鎢摻雜鋼的切削性,以及高的熔化溫度允許生產燈絲燈和用於焊接的電極。
應用
稀有性,獨創性和金屬鎢被稱為現代科技事業廣泛使用的重要性 - 鎢。 性能和用途證明的高成本和需求。 熔化溫度高指標,硬度,強度,耐熱性和耐化學腐蝕,耐腐蝕,磨損切削功能性 - 其主打牌。 使用情況:
- 燈絲。
- 為了獲得高速,耐磨合金化鋼,耐熱和耐熱鐵 - 碳合金,其中找到應用用於生產鑽和其他工具,衝頭,彈簧和板簧,軌道的。
- 生產主要用作特別耐磨切割,鑽孔或沖壓工具“粉末”固體合金。
- 電極,用於TIG和電阻焊接。
- 製造細節進行X射線和無線電工程,各種技術的燈。
- 特殊的夜光塗料。
- 電線及部件,化工等行業。
- 各種實用的小東西,例如,夾具釣魚。
日益普及不同的合金,其中包括鎢。 這樣的材料的應用領域有時驚訝 - 從重型工程和光精加工行業其中織物與特殊性質(例如,火災)製造。
不存在通用的材料。 所有已知的元素,並開始合金通過自己的獨特性和需要的生活和工業的某些領域區分。 然而,他們中的一些具有特殊性能,使可能的過程以前是不可行的。 一種這樣的金屬是鎢。 它的使用並不廣泛作為鋼的,但每個實施例是非常有用的和必要的人類。
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