Вольфрам и сферы его применения
ООО "НКМ Норд", выступая прямым представителем крупного холдинга по производству и поставке цветных металлов и сплавов, которые используются с целью легирования сталей, представляет на рынке Санкт-Петербурга и Москвы вольфрам и его сплавы по доступным ценам.
Оглавление
- Интересные сведения об элементе
- Как был открыт вольфрам
- Физические свойства вольфрама
- Химические свойства вольфрама
- Марки вольфрама и сплавов
- Область применения вольфрама
- Продукция из вольфрама
Вольфрам – химический элемент, принадлежащий к разряду металлов с высокой температурой плавления. Тугоплавкость – это ключевая характеристика вольфрама, которой, собственно, и определяется область его применения.
Интересные сведения об элементе
Вольфрам является основным компонентом сверхтвердых жаропрочных сплавов (стеллит, победит т. д.), а также сталей, обладающих аналогичными характеристиками: инструментальные стали, быстрорежущие и т. д. Вольфрам (W) расположен в четвертой группе периодической системы под номером 74. В чистом виде элемент представляет собой материал светло-серого цвета, который по внешним характеристикам ничем не отличается от других твердых металлов. Из чистого вольфрама изготавливаются спирали для ламп накаливания, а также различные комплектующие, которые используются в радиоэлектронике. Основные минералы, из которых добывается вольфрам – шеелит и вольфрамит.
Как был открыт вольфрам
Первооткрывателем вольфрама был европейский химик по имени Карл Шееле. Занимаясь аптекарским ремеслом, он сделал огромный вклад в прикладную химию. Благодаря ему было открыто множество других природных элементов. Среди них: кислород, хлор и др. В преклонных годах, будучи членом Стокгольмской Академии наук, Шееле обнаружил в составе тунгстена (минерал, который впоследствии был назван шеелитом) производные неизвестной на тот период кислоты. Открытие датируется 1781 годом. При этом сам вольфрам был выделен из минерала последователями ученого. Металл, сделавший переворот в мировой промышленности, был получен братьями д'Элуяр, спустя столетие после смерти ученого. Это химики из Испании, чей вклад в науку трудно переоценить с точки зрения современного человечества.
Физические свойства вольфрама
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Атомный номер | 74 |
| Атомная масса, а.е.м | 183,84 |
| Атомный диаметр, пм | 282 |
| Плотность, г/см³ | 19,3 |
| Молярная теплоемкость, Дж/(K·моль) | 24,27 |
| Теплопроводность, Вт/(м·K) | 173 |
| Температура плавления, °С | 3422 |
| Температура кипения, °С | 5900 |
| Теплота плавления, кДж/моль | 35 |
| Теплота испарения, кДж/моль | 824 |
| Молярный объем, см³/моль | 9,53 |
| Твердость, HB | 350 |
| Цвет искры | Короткий желтый прерывистый пучок искр |
| Группа металлов | Тугоплавкий металл |
Химические свойства вольфрама
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Ковалентный радиус, пм | 170 |
| Радиус иона, пм | (+6e) 62 (+4e) 70 |
| Электроотрицательность (по Полингу) | 2,3 |
| Электродный потенциал, В | W ← W3+ 0,11; W ← W6+ 0,68 |
| Степени окисления | 6, 5, 4, 3, 2, 0 |
Марки вольфрама и сплавов
В современной промышленности широко используется вольфрам в чистом виде, а также сплавы на его основе, улучшенные специальными присадками:
- ВЧ - W без примесей (чистый металл);
- ВА - W плюс кремнещелочные присадки и алюминиевые включениями;
- ВМ - W плюс кремнещелочные и ториевые присадки;
- ВТ - W плюс присадки в виде оксида тория;
- ВИ - W плюс присадки в виде оксида иттрия;
- ВЛ - W плюс присадки в виде окиси лантана;
- ВР - W плюс рений (сплав)
Область применения вольфрама
Как мы уже говорили, вольфрам – это основа инструментальных сортов стали, а также разнообразных сплавов, демонстрирующих повышенную устойчивость к износу и воздействию высоких температур. Благодаря этим характеристикам вольфрамовые сплавы часто используются в авиастроительной отрасли и приборостроении. Высокий удельный вес вольфрама позволяет изготавливать на его основе противовесы, используемые в конструкции высокотехнологичных изделий (в том числе и вооружения). Речь идет о противовесах для высокоскоростных гироскопов, баллистических ракет, снарядов и пр.
В медицине, а также в ядерной физике широкое применение демонстрируют вольфрамовые монокристаллы, которые можно использовать в качестве сцинтилляционных детекторов (они позволяют контролировать интенсивность различных ионизирующих излучений). Такое соединение как Дителлурид вольфрама (химическая формула WTe2) является превосходным преобразователем тепловой энергии в электричество. Также W входит в состав электродов, используемых в аргонно-дуговой сварке.
Твердосплавные и композитные материалы очень часто изготавливаются на основе такого соединения как карбамид вольфрама (химическая формула – WC). Сфера его применения поистине необъятна: это инструменты для обработки твердых материалов в машиностроении и оборудование для бурения скважин, технологический инвентарь, используемый в горнодобывающей промышленности и многое другое. Сульфид вольфрама (химическая формула WS2) входит в состав высокотемпературных смазок (смазывающие материалы, работающие при температурах до 500°С). В химической промышленности вольфрам выполняет функции катализаторов и вспомогательных элементов органического синтеза. Даже при производстве ЛКМ и современного текстиля не обойтись без вольфрама, качественно улучшающего эксплуатационные характеристики выпускаемой продукции.
Продукция из вольфрама
Электроды для специализированной сварки, проволока, листовые материалы и порошки из вольфрама – все это продукция, которая незаменима для мировой и отечественной промышленности. Электроды, к примеру, обеспечивают неразрывность швов при сварке цветных металлов, вольфрамовая проволока используется при изготовлении температурных датчиков. Проще говоря, некоторые отрасли современной промышленности без вольфрама будут не только мертвы, но и, по сути, бесполезны.
Продукция в наличии