/ / Volfrám: aplikácia, vlastnosti a chemické vlastnosti

Wolfram: aplikácie, vlastnosti a chemické vlastnosti

Matka príroda obohatila ľudstvo o užitočnéchemické prvky. Niektoré z nich sú skryté v jej hĺbkach a sú obsiahnuté v relatívne malom množstve, ale ich význam je veľmi významný. Jedným z nich je volfrám. Jeho použitie je dané jeho špeciálnymi vlastnosťami.

História pôvodu

18. storočie - storočie objavenia periodickej tabuľky - sa stalo zásadným v histórii tohto kovu.

Predtým sa predpokladala existencia určitej látky,zahrnuté v zložení minerálnych hornín, ktoré zasahovali do tavenia potrebných kovov z nich. Napríklad výroba cínu bola náročná, ak ruda obsahovala takýto prvok. Rozdiel v bodoch topenia a chemických reakciách viedol k tvorbe troskovej peny, ktorá znižovala množstvo výťažku cínu.

V 8. storočí bol kov postupne objavovanýšvédsky vedec Scheele a španielski bratia Eluard. Stalo sa to v dôsledku chemických experimentov o oxidácii minerálnych hornín - scheelitu a wolframitu.

Zaregistrované v periodickej tabuľke prvkovpodľa atómového čísla 74. Vzácny žiaruvzdorný kov s atómovou hmotnosťou 183,84 je volfrám. Jeho použitie je spôsobené neobvyklými vlastnosťami objavenými už v priebehu 20. storočia.

volfrámová aplikácia

Kde hľadať?

Pokiaľ ide o množstvo v útrobách zeme, je„Riedko osídlený“ a patrí mu 28. miesto. Je súčasťou asi 22 rôznych minerálov, ale iba 4 z nich sú nevyhnutné na jeho extrakciu: scheelit (obsahuje asi 80% oxidu oxidu), wolframit, ferberit a hubnerit (každý má 75-77%). Zloženie rúd najčastejšie obsahuje nečistoty, v niektorých prípadoch sa vykonáva súbežná „extrakcia“ takých kovov, ako je molybdén, cín, tantal atď. Najväčšie ložiská sa nachádzajú v Číne, Kazachstane, Kanade, USA a tiež v Rusku, Portugalsku a Uzbekistane.

Ako to dosiahnuť?

Vzhľadom na špeciálne vlastnosti a nízky obsah hornín je technológia získavania čistého volfrámu dosť komplikovaná.

  1. Magnetická separácia, elektrostatická separácia alebo flotácia na účely obohatenia rudy až na 50-60% koncentráciu oxidu volfrámu.
  2. Izolácia 99% oxidu chemickými reakciami s alkalickými alebo kyslými činidlami a postupné čistenie výslednej zrazeniny.
  3. Redukcia kovu uhlíkom alebo vodíkom, výťažok zodpovedajúceho kovového prášku.
  4. Výroba ingotov alebo spekaných práškových brikiet.

Jedna z dôležitých fáz získavania hutníctvavýrobky sú prášková metalurgia. Základom je miešanie práškových žiaruvzdorných kovov, ich lisovanie a následné spekanie. Získava sa teda veľké množstvo technologicky dôležitých zliatin vrátane karbidu volfrámu, ktorého použitie sa nachádza hlavne v priemyselnej výrobe rezných nástrojov so zvýšeným výkonom a trvanlivosťou.

aplikácia karbidu volfrámu

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Wolfram je žiaruvzdorný a ťažký kov striebornej farby s kryštálovou mriežkou zameranou na telo.

  • Teplota topenia - 3422 ˚С.
  • Teplota varu je 5555 ˚С.
  • Hustota - 19,25 g / cm3.

Je to dobrý vodič elektrického prúdu. Nemagnetizuje. Niektoré minerály (napr. Scheelit) sú luminiscenčné.

Odolný voči vplyvu kyselín, agresívnych látok vprostredie s vysokou teplotou, korózia a starnutie. Volfrám tiež podporuje deaktiváciu vplyvu negatívnych nečistôt v oceliach, zlepšenie jeho tepelnej odolnosti, odolnosti proti korózii a spoľahlivosti. Použitie takýchto zliatin železo-uhlík je odôvodnené ich vyrobiteľnosťou a odolnosťou proti opotrebeniu.

vlastnosti a aplikácie volfrámu

Mechanické a technologické vlastnosti

Volfrám je tvrdý a odolný kov.Jeho tvrdosť je 488 HB, pevnosť v ťahu je 1130-1375 MPa. V chladnom stave nie je plastový. Pri teplote 1600 ° C sa plasticita zvyšuje na stav absolútnej zhody s tlakovým spracovaním: kovanie, valcovanie, ťahanie. Je známe, že 1 kg tohto kovu umožňuje vyrobiť závit s celkovou dĺžkou až 3 km.

Rezanie je ťažké kvôli nadmernémutvrdosť a krehkosť. Na vŕtanie, sústruženie, frézovanie sa používajú materiály z karbidu wolfrámu a kobaltu vyrobené práškovou metalurgiou. Menej často sa pri nízkych rýchlostiach a špeciálnych podmienkach používajú nástroje vyrobené z vysokorýchlostnej legovanej ocele obsahujúcej volfrám. Štandardné zásady rezania nie sú použiteľné, pretože zariadenie sa extrémne rýchlo opotrebuje a rezaný volfrám praskne. Používajú sa nasledujúce technológie:

  1. Chemické ošetrenie a impregnácia povrchovej vrstvy vrátane použitia striebra na tento účel.
  2. Plošné vykurovanie pecami, plynovéplameň, elektrický prúd so silou 0,2 A. Prípustná teplota, pri ktorej dochádza k miernemu zvýšeniu plasticity a podľa toho sa rezanie zlepšuje, je 300-450 ˚С.
  3. Rezanie volfrámu pomocou látok s nízkou teplotou topenia.

Odporúča sa brúsiť a brúsiť diamantovými a CBN nástrojmi, menej často korundom.

Zváranie tohto žiaruvzdorného kovu sa vykonávahlavne pôsobením elektrického oblúka, volfrámových alebo uhlíkových elektród v inertných plynoch alebo kvapalinových štítoch. Je tiež možné použiť odporové zváranie.

Tento špeciálny chemický prvok mácharakteristiky, ktoré ho odlišujú v celkovej hmotnosti. Pretože sa napríklad vyznačuje vysokou tepelnou odolnosťou a odolnosťou proti opotrebeniu, zlepšuje kvalitu a rezné vlastnosti legovaných volfrámových ocelí a vysoká teplota tavenia umožňuje vyrábať vlákna pre žiarovky a elektródy na zváranie.

volfrámový rozsah

prihláška

Vzácnosť, neobvyklosť a dôležitosť určujúširoké použitie v modernej technológii kovu nazývaného volfrám - volfrám. Vlastnosti a aplikácie odôvodňujú vysoké náklady a dopyt. Hlavnými tromfami sú vysoké ukazovatele teploty topenia, tvrdosti, pevnosti, tepelnej odolnosti a odolnosti voči chemickému napadnutiu a korózii, odolnosti voči opotrebovaniu a rezaniu. Prípady použitia:

  1. Vlákno
  2. Legovanie ocelí za účelom získaniavysokorýchlostné, voči opotrebovaniu, žiaruvzdorné a žiaruvzdorné zliatiny železa a uhlíka, ktoré sa používajú na výrobu vrtákov a iných nástrojov, razníkov, pružín a pružín, koľajníc.
  3. Výroba tvrdých zliatin „prášku“, ktoré sa používajú hlavne ako nástroje na rezanie, vŕtanie alebo lisovanie, obzvlášť odolné voči opotrebovaniu.
  4. TIG a odporové zváracie elektródy.
  5. Výroba dielov pre röntgenové a rádiové inžinierstvo, rôznych technických žiaroviek.
  6. Špeciálne žiariace farby.
  7. Drôty a diely pre chemický priemysel.
  8. Rôzne praktické drobnosti, napríklad prípravky na rybolov.

Rôzne zliatiny získavajú na obľube, vktorý zahŕňa volfrám. Oblasť použitia takýchto materiálov je niekedy prekvapujúca - od ťažkého strojárstva po ľahký priemysel, kde sa vyrábajú textílie so špeciálnymi vlastnosťami (napríklad ohňovzdorné).

rezanie volfrámu pomocou látok s nízkou teplotou topenia

Neexistujú žiadne univerzálne materiály.Každý známy prvok a vytvorené zliatiny sa vyznačujú svojou jedinečnosťou a potrebou pre určité oblasti života a priemyslu. Niektoré z nich však majú špeciálne vlastnosti, ktoré umožňujú predtým nemožné procesy. Jedným z týchto kovov je volfrám. Jeho aplikácia nie je dostatočne široká, ako v prípade ocele, ale každá z možností je pre ľudstvo mimoriadne užitočná a potrebná.

páčilo sa:
0
Populárne príspevky
Duchovný rozvoj
jedlo
y