Volfram je tup metal srebrne boje s najvišim talištem bilo kojeg čistog metala. Također poznat kao Wolfram, od kojeg element uzima svoj simbol, W, volfram je otporniji na lomljenje nego dijamant i puno je tvrđi od čelika.
Jedinstvena svojstva ovog vatrostalnog metala - njegova čvrstoća i sposobnost da izdrže visoke temperature - čine ga idealnim za brojne komercijalne i industrijske primjene.
Svojstva volframa
- Atomski simbol: W
- Atomski broj: 74
- Kategorija elemenata: Prijelazni metal
- Gustoća: 19,24 grama / centimetar3
- Talište: 3422 ° C
- Vrelište: 5555 ° C
- Mohova tvrdoća: 7.5
Proizvodnja
Volfram se primarno izvlači iz dvije vrste minerala, vukovama i šeelita. Međutim, recikliranje volframa također čini oko 30% globalne ponude. Kina je najveći svjetski proizvođač metala, opskrbljujući preko 80% svjetske opskrbe.
Nakon prerade i odvajanja volframove rude nastaje kemijski oblik, amonijev paratungstat (APT). APT se može zagrijati s vodikom da bi se stvorio volfram oksid ili će reagirati s ugljikom na temperaturama iznad (1050 ° C) iznad 1925 ° F, čime se dobije metal iz volframa.
Prijave
Prvenstvena primjena volfram više od 100 godina bila je žarulja u žaruljama sa žarnom niti. Volfram prah, sinteriran s malim količinama kalij-aluminij-silikata, sinteriran je na visokoj temperaturi za proizvodnju žičane niti koja se nalazi u središtu žarulja koje osvjetljavaju milijune domova svijet.
Zbog volframove sposobnosti da zadrži oblik na visokim temperaturama, volframova vlakna sada se koriste i u raznim kućanske primjene, uključujući svjetiljke, reflektore, grijaće elemente u električnim pećima, mikrovalnim pećnicama i rendgenu cijevi.
Metalna tolerancija na jaku toplinu također ga čini idealnim za termoelemente i električne kontakte u električnim lučnim pećima i zavarivačkoj opremi. Aplikacije koje zahtijevaju koncentriranu masu ili težinu, kao što su protutege, ribolovni sudoperi i pikado, često koriste volfram zbog svoje gustoće.
Volfram karbid
Volfram karbid nastaje vezanjem jednog atoma volframa s jednim atomom ugljika (predstavljenim kemijskim simbolom WC) ili dva atoma volframa s jednim atomom ugljika (W2C). To se radi zagrijavanjem volframovog praha s ugljikom na temperaturama od 2550 ° F do 2900 ° F (1400 ° C do 1600 ° C) u struji plina vodika.
Prema Mohovoj skali tvrdoće (mjera sposobnosti jednog materijala da grebe drugu), volfram karbid ima tvrdoću od 9,5, samo nešto nižu od dijamanta. Iz tog razloga, volfram je sinteriran (postupak koji zahtijeva prešanje i zagrijavanje praškaste forme na visokim temperaturama) kako bi se dobili proizvodi koji se koriste u obradi i rezanju.
Rezultat su materijali koji mogu djelovati u uvjetima visoke temperature i naprezanja, poput svrdla, tokarskih alata, glodalica i oklopnog streljiva.
Cementirani karbid se proizvodi kombinacijom volfram karbida i kobalt puder. Također se koristi za proizvodnju alata otpornih na habanje, poput onih koji se koriste u rudarskoj industriji. Stroj za probijanje tunela koji je korišten za iskop tunela Kanal koji je povezivao Britaniju s Europom bio je, u stvari, opremljen sa gotovo 100 cementiranih karbidnih vrhova.
Legura volframa
Metal volframa može se kombinirati s drugim metalima kako bi se povećala njihova čvrstoća i otpornost na habanje i korozija. Željezolegure često sadrže volfram za ta korisna svojstva. Stell koji se koristi u velikim brzinama - onima koji se koriste u alatima za rezanje i obradu poput testera - sadrži oko 18% volframa.
Legure volfram čelika također se koriste u proizvodnji mlaznica raketnih motora, koje moraju imati visoka svojstva otporna na toplinu. Ostale legure volframa uključuju Stellite (kobalt, krom i volfram) koji se zbog svoje izdržljivosti i klipa koristi u ležajevima i klipovima. otpornost na habanje, i Hevimet, koji je proizveden sinterovanjem praha iz volframove legure, a koristi se u municiji, mlaznim bačvama i golfu klubovima.
Superalne legure od kobalta, željezo ili niklzajedno s volframom mogu se koristiti za proizvodnju turbinskih lopatica za zrakoplove.