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Wolfram: Anwendung, Eigenschaften und chemische Eigenschaften

Mutter Natur hat die Menschheit mit Nützlichem bereichertchemische Elemente. Einige von ihnen sind im Darm versteckt und in relativ geringer Menge enthalten, aber ihre Bedeutung ist sehr bedeutend. Eines davon ist Wolfram. Seine Verwendung beruht auf besonderen Eigenschaften.

Geschichte der Herkunft

Das 18. Jahrhundert - das Jahrhundert der Öffnung des Periodensystems - wurde in der Geschichte dieses Metalls von grundlegender Bedeutung.

Bisher wurde die Existenz eines bestimmten Stoffes akzeptiert,Dies ist Teil von Mineralgesteinen, die das Schmelzen der notwendigen Metalle von ihnen verhinderten. Beispielsweise war es schwierig, Zinn zu erhalten, wenn ein solches Element im Erz enthalten war. Der Unterschied der Schmelzpunkte und der chemischen Reaktionen führte zur Bildung von Schlackenschaum, der die Menge des Zinnausstoßes verringerte.

Im 8. Jahrhundert wurde Metall nacheinander entdeckt.Die schwedischen Wissenschaftler Scheele und die Spanier Eluard. Dies geschah aufgrund chemischer Experimente zur Oxidation von Mineralgesteinen - Scheelit und Wolfram.

Eingetragen im Periodensystem der Elemente.Ein seltenes hochschmelzendes Metall mit einer Atommasse von 183,84 ist Wolfram. Seine Verwendung ist auf ungewöhnliche Eigenschaften zurückzuführen, die bereits im 20. Jahrhundert entdeckt wurden.

Wolframanwendung

Wo soll man suchen?

По количеству в недрах земли он является "Spärlich besiedelt" und belegt den 28. Platz. Es ist Bestandteil von ungefähr 22 verschiedenen Mineralien, aber nur 4 von ihnen sind für seine Extraktion essentiell: Scheelit (enthält ungefähr 80% Trioxid), Wolfram, Ferberit und Guberit (jedes von ihnen enthält 75-77%). Die Erze enthalten meistens Verunreinigungen, in einigen Fällen wird eine parallele Extraktion von Metallen wie Molybdän, Zinn, Tantal usw. durchgeführt. Die größten Lagerstätten befinden sich in China, Kasachstan, Kanada, den USA sowie in Russland, Portugal und Usbekistan.

Wie bekomme ich es?

Aufgrund seiner besonderen Eigenschaften sowie seines geringen Gesteinsgehalts ist die Technologie zur Herstellung von reinem Wolfram recht kompliziert.

  1. Magnetische Trennung, elektrostatische Trennung oder Flotation, um das Erz auf eine Wolframoxidkonzentration von 50-60% anzureichern.
  2. Isolierung von 99% Oxid durch chemische Reaktionen mit alkalischen oder sauren Reagenzien und schrittweise Reinigung des resultierenden Niederschlags.
  3. Metallreduktion mit Kohlenstoff oder Wasserstoff, Ausbeute des entsprechenden Metallpulvers.
  4. Herstellung von Barren oder pulvergesinterten Briketts.

Eine der wichtigsten Stufen zur Gewinnung metallurgischerProdukte ist Pulvermetallurgie. Es basiert auf dem Mischen von pulverförmigen feuerfesten Metallen, deren Pressen und anschließendem Sintern. Somit wird eine große Anzahl von technologisch wichtigen Legierungen erhalten, einschließlich Wolframcarbid, dessen Verwendung hauptsächlich in der industriellen Herstellung von Schneidwerkzeugen mit erhöhter Leistung und Haltbarkeit zu finden ist.

Wolframcarbid-Anwendung

Physikalische und chemische Eigenschaften

Wolfram ist ein feuerfestes und schweres silberfarbenes Metall mit einem körperzentrierten Kristallgitter.

  • Schmelzpunkt - 3422 ˚С.
  • Siedepunkt - 5555 ˚С.
  • Dichte - 19,25 g / cm3.

Es ist ein guter Leiter für elektrischen Strom. Es magnetisiert nicht. Einige Mineralien (z. B. Scheelit) sind lumineszierend.

Beständig gegen Säuren, aggressive Substanzen inUmgebung mit hohen Temperaturen, Korrosion und Alterung. Wolfram trägt auch zur Deaktivierung des Einflusses negativer Verunreinigungen in Stählen, zur Verbesserung seiner Wärmebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Zuverlässigkeit bei. Die Verwendung solcher Eisen-Kohlenstoff-Legierungen ist durch ihre Herstellbarkeit und Verschleißfestigkeit gerechtfertigt.

Wolfram Eigenschaften und Anwendungen

Mechanische und technologische Eigenschaften

Wolfram ist ein hartes, haltbares Metall.Seine Härte beträgt 488 HB, die Zugfestigkeit 1130-1375 MPa. In einem kalten Zustand ist es nicht plastisch. Bei einer Temperatur von 1600 ° C steigt die Plastizität bis zur absoluten Einhaltung der Druckbehandlung: Schmieden, Walzen, Ziehen. Es ist bekannt, dass 1 kg dieses Metalls die Herstellung eines Gewindes mit einer Gesamtlänge von bis zu 3 km ermöglicht.

Das Schneiden ist aufgrund von Übermaß schwierigHärte und Zerbrechlichkeit. Zum Bohren, Drehen, Fräsen werden Hartmetall-Wolfram-Kobalt-Materialien aus der Pulvermetallurgie verwendet. Weniger häufig werden bei niedrigen Geschwindigkeiten und besonderen Bedingungen Werkzeuge aus hochgeschwindigkeitslegiertem wolframhaltigem Stahl verwendet. Standardschneidprinzipien sind nicht anwendbar, da sich die Ausrüstung extrem schnell abnutzt und das zu verarbeitende Wolfram Risse aufweist. Folgende Technologien werden angewendet:

  1. Chemische Behandlung und Imprägnierung der Oberflächenschicht, einschließlich der Verwendung von Silber für diesen Zweck.
  2. Oberflächenheizung mit Öfen, GasFlamme, elektrischer Strom mit einer Kraft von 0,2 A. Die zulässige Temperatur, bei der die Duktilität leicht zunimmt und sich das Schneiden entsprechend verbessert, beträgt 300-450 ° C.
  3. Schneiden von Wolfram mit niedrigschmelzenden Substanzen.

Es ist ratsam, mit Diamant- und CBN-Werkzeugen zu schärfen und zu schleifen, seltener mit Korundwerkzeugen.

Das Schweißen dieses feuerfesten Metalls wird durchgeführthauptsächlich unter Einwirkung eines Lichtbogens, Wolfram- oder Kohlenstoffelektroden in einer Inertgasumgebung oder Flüssigkeitsabschirmungen. Es ist auch möglich, Widerstandsschweißen zu verwenden.

Dieses spezielle chemische Element besitztEigenschaften, die es in der Gesamtmasse unterscheiden. So zeichnet es sich beispielsweise durch eine hohe Wärme- und Verschleißfestigkeit aus, verbessert die Qualität und die Schneideigenschaften von legierten Wolframstählen und ermöglicht durch einen hohen Schmelzpunkt die Herstellung von Filamenten für Glühbirnen und Elektroden zum Schweißen.

Wolframfernrohr

Anwendung

Seltenheit, Ungewöhnlichkeit und Wichtigkeit bestimmenweit verbreitete Verwendung eines Metalls namens Wolfram - Wolfram in der modernen Technologie. Eigenschaften und Anwendungen rechtfertigen die hohen Kosten und die Nachfrage. Hohe Indikatoren für Schmelztemperatur, Härte, Festigkeit, Wärmebeständigkeit und Beständigkeit gegen chemischen Angriff und Korrosion, Verschleißfestigkeit und Schneidmerkmale sind die Haupttrumpfkarten. Anwendungsfälle:

  1. Filament.
  2. Legierungsstähle zu erhaltenHochgeschwindigkeits-, verschleißfeste, hitzebeständige und hitzebeständige Eisen-Kohlenstoff-Legierungen, die zur Herstellung von Bohrern und anderen Werkzeugen, Stempeln, Federn und Federn, Schienen verwendet werden.
  3. Herstellung von "pulverförmigen" Hartlegierungen, die hauptsächlich als besonders verschleißfeste Schneid-, Bohr- oder Presswerkzeuge eingesetzt werden.
  4. WIG- und Widerstandsschweißelektroden.
  5. Herstellung von Teilen für die Röntgen- und Funktechnik, verschiedene technische Lampen.
  6. Spezielle leuchtende Farben.
  7. Draht und Teile für die chemische Industrie.
  8. Verschiedene praktische Kleinigkeiten, zum Beispiel Jigs zum Angeln.

Verschiedene Legierungen werden immer beliebterwelches Wolfram enthält. Der Anwendungsbereich solcher Materialien ist manchmal überraschend - von der Schwerindustrie bis zur Leichtindustrie, wo Stoffe mit besonderen Eigenschaften (z. B. feuerfest) hergestellt werden.

Schneiden von Wolfram mit niedrigschmelzenden Substanzen

Es gibt keine universellen Materialien.Jedes bekannte Element und jede erzeugte Legierung zeichnet sich durch ihre Einzigartigkeit und Notwendigkeit für bestimmte Lebens- und Industriebereiche aus. Einige von ihnen haben jedoch spezielle Eigenschaften, die bisher unmögliche Prozesse ermöglichen. Eines dieser Metalle ist Wolfram. Seine Anwendung ist nicht breit genug, wie die von Stahl, aber jede der Optionen ist äußerst nützlich und für die Menschheit notwendig.

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