Tungstenul este un metal plictisitor de culoare argintie, cu cel mai înalt punct de topire al oricărui metal pur. Cunoscut și sub denumirea de Wolfram, din care elementul își ia simbolul, W, wolframul este mai rezistent la fracturare decât diamantul și este mult mai greu decât oțelul.
Proprietățile unice ale acestui metal refractar - rezistența și capacitatea sa de a rezista la temperaturi ridicate - îl fac ideal pentru multe aplicații comerciale și industriale.
Tungsten Properties
- Simbol atomic: W
- Număr atomic: 74
- Categorie de elemente: Metal de tranziție
- Densitate: 19,24 grame / centimetru3
- Punctul de topire: 3422 ° C (6192 ° F)
- Punctul de fierbere: 5555 ° C
- Moh's Durness: 7.5
producere
Tungstenul este extras în principal din două tipuri de minerale, wolframit și scheelită. Cu toate acestea, reciclarea tungstenului reprezintă de asemenea aproximativ 30% din oferta globală. China este cel mai mare producător mondial de metal, furnizând peste 80% din oferta mondială.
Odată ce minereul de tungsten a fost prelucrat și separat, se produce forma chimică, paratungstatul de amoniu (APT). APT poate fi încălzit cu hidrogen pentru a forma oxid de wolfram sau va reacționa cu carbonul la temperaturi peste 1925 ° F (1050 ° C) pentru a produce metal de tungsten.
Aplicații
Aplicația principală a Tungstenului de peste 100 de ani a fost ca filamentul în becurile incandescente. Dopată cu cantități mici de silicat de potasiu-aluminiu, pulberea de tungsten este sinterizată la o temperatură ridicată pentru a produce filamentul de sârmă care este în centrul becurilor care aprind milioane de case din jurul lume.
Datorită capacității de tungsten de a-și păstra forma la temperaturi ridicate, filamentele de wolfram sunt acum utilizate și într-o varietate de aplicații casnice, inclusiv lămpi, faruri, elemente de încălzire în cuptoare electrice, microunde și radiografie tuburi.
Toleranța metalului la căldură intensă îl face ideal și pentru termocuple și contacte electrice în cuptoarele cu arc electric și echipamente de sudare. Aplicațiile care necesită o masă concentrată sau o greutate, cum ar fi contragreutate, scufundări pentru pescuit și darts folosesc adesea tungsten din cauza densității sale.
Carbură de tungsten
Carbură de wolfram este produsă fie prin legarea unui atom de tungsten cu un singur atom de carbon (reprezentat prin simbolul chimic WC), fie cu doi atomi de tungsten cu un singur atom de carbon (W2C). Se realizează prin încălzirea pulberii de tungsten cu carbon la temperaturi cuprinse între 2550 ° F și 2900 ° F (1400 ° C până la 1600 ° C) într-un flux de gaz hidrogen.
Conform scării de duritate a lui Moh (o măsură a capacității unui material de a zgâria altul), carbură de tungsten are o duritate de 9,5, doar puțin mai mică decât diamantul. Din acest motiv, tungstenul este sinterizat (un proces care necesită presarea și încălzirea formei pulbere la temperaturi ridicate) pentru a face produsele utilizate la prelucrare și tăiere.
Rezultatul este materialele care pot funcționa în condiții de temperatură ridicată și de stres, cum ar fi găuri de găurit, scule cu strung, freze și muniție cu armură.
Carbidul cimentat este produs folosind o combinație de carbură de tungsten și cobalt praf. De asemenea, este utilizat pentru fabricarea de instrumente rezistente la uzură, precum cele utilizate în industria minieră. Mașina de plictisit tunel care a fost utilizată pentru săparea Tunelului Canalului care leagă Marea Britanie de Europa a fost, de fapt, echipată cu aproape 100 de vârfuri de carbură cimentată.
Aliatele de wolfram
Metalul de tungsten poate fi combinat cu alte metale pentru a le crește rezistența și rezistența la uzură coroziune. Oţelaliaje conțin adesea tungsten pentru aceste proprietăți benefice. Stell utilizat în aplicații de mare viteză - cele utilizate în unelte de tăiere și prelucrare precum lamele de ferăstrău - conțin aproximativ 18% tungsten.
Aliajele de oțel de wolfram sunt de asemenea utilizate la producerea de duze pentru motoare rachetă, care trebuie să aibă proprietăți rezistente la căldură ridicate. Alte aliaje de wolfram includ Stellite (cobalt, crom și tungsten), care este utilizat la rulment și la pistoane datorită durabilității sale și rezistența la uzură și Hevimet, care se realizează prin sinterizarea unei pulberi din aliaj de tungsten și este utilizat în muniție, butoaie de dard și golf cluburi.
Superalloys din cobalt, fier sau nichel, împreună cu wolframul, pot fi utilizate pentru a produce lame de turbină pentru aeronave.