Înapoi în secolul al 16-lea a fost cunoscut pentru wolframita minerale, care este tradus din limba germană (Wolf Rahm) înseamnă „crema de lup“. Acest nume a fost dat mineralului în legătură cu caracteristicile acestuia. Faptul că tungsten, care este însoțită de un minereu de staniu în timpul topirii staniu se transformă într-o spumă de zgură, de aceea, și a spus: „devoreaza staniu ca o oaie lup“. De-a lungul timpului, și anume de la wolframitul și a fost moștenită 74 element chimic al tungsten periodic denumirea sistemului.
Caracteristicile tungstenului
Tungsten este un metal de tranziție de culoare gri deschis. Are o asemănare externă cu oțelul. În legătură cu posesia unor proprietăți destul de unice, acest element este un material foarte valoros și rar, a cărui formă pură este absentă în natură. Tungsten are:
- o densitate suficient de mare, care este egală cu 19,3 g / cm3;
- un punct de topire ridicat de 3422 ° C;
- rezistență electrică suficientă - 5,5 μΩ * cm;
- exponentul normal al coeficientului parametrului de expansiune liniară, egal cu 4,32;
- cel mai mare dintre toate metalele, punctul de fierbere, egal cu 5555 0 C;
- rata scăzută de evaporare, chiar și în ciuda temperaturilor care depășesc 200 ° C;
- conductivitate electrică relativ scăzută. Cu toate acestea, acest lucru nu împiedică transformarea tungstenului într-un bun conductor.
Tabelul 1. Proprietățile tungstenului
Toate acestea fac din tungsten un metal foarte puternic, care nu se supune la deteriorări mecanice. Dar prezența unor astfel de proprietăți unice nu exclude prezența dezavantajelor, care au și tungsten. Acestea includ:
- friabilitate mare atunci când este expus la temperaturi foarte scăzute;
- densitate mare, ceea ce complică procesul de prelucrare;
- Rezistență scăzută la acizi la temperaturi scăzute.
Noțiuni de bază de tungsten
Tungsten, împreună cu molibdenul, rubidiul și o serie de alte substanțe, este inclus în grupul de metale rare, care se caracterizează printr-o răspândire foarte mică în natură. În acest sens, nu poate fi extras într-un mod tradițional, ca multe minerale. Astfel, producția industrială de tungsten constă în următoarele etape:
- extracția minereului, care conține o anumită proporție de tungsten;
- organizarea condițiilor adecvate în care este posibilă separarea metalului de masa prelucrată;
- concentrația substanței sub formă de soluție sau precipitat;
- purificarea compusului chimic obținut ca urmare a etapei anterioare;
- eliberarea de tungsten pur.
Astfel, o substanță pură din minereul extras care conține tungsten poate fi diferențiată în mai multe moduri.
Ultima metodă, la rândul său, include două opțiuni posibile. Una dintre ele se referă la metodele de metalurgie pulberi, iar cealaltă - la topirea în cuptoare cu arc electric cu electrod consumabil.
Metoda de metalurgie a pulberilor
Datorită faptului că datorită acestei metode este posibilă distribuirea uniformă a aditivilor care conferă proprietăți speciale tungstenului, este mai populară.
Acesta include mai multe etape:
- Pulberea metalică este comprimată în ciorchine;
- Biletele sunt supuse sinterizării la temperaturi scăzute (așa-numita pre-sinterizare);
- Suduri de sudură;
- Obținerea de produse semifabricate prin prelucrarea semifabricatelor. Punerea în aplicare a acestei etape se realizează prin forjare sau prelucrare (șlefuire, lustruire). Este de remarcat faptul că tratamentul mecanic al tungstenului devine posibil doar sub influența temperaturilor ridicate, altfel nu poate fi procesat.
Această metodă permite obținerea de bare de tungsten având o secțiune pătrată de la 8x8 la 40x40 mm și o lungime de 280-650 mm. Trebuie remarcat faptul că, la temperatura camerei, ele sunt destul de puternice, dar au sporit fragilitatea.
Pentru a obține lingouri de tungsten care au o structură cu granulație fină, se utilizează un pansament cu arc cu turnare metalică în matrița de lingou.
Metoda de obținere a metalului determină prezența în el a aditivilor și a impurităților. Astfel, astăzi sunt produse mai multe tipuri de tungsten.
Timbre de timbre
- HF - tungsten pur, în care nu există aditivi;
- VA este un metal care conține un aditiv de aluminiu și silicați, care conferă proprietăți suplimentare;
- BM este un metal care conține un aditiv alcalin cu toriu și siliciu;
- BT este tungsten, care conține oxid de toriu ca aditiv, care mărește în mod substanțial proprietățile de emisie ale metalului;
- VI este un metal care conține oxid de ytriu;
- VL - tungsten cu oxid de lantan, care crește și proprietățile de emisie;
- BP - aliaj de reniu și tungsten;
- BPH - nu există aditivi în metal, totuși impuritățile pot fi prezente în volume mari;
- MB este un aliaj de tungsten cu molibden, care mărește semnificativ rezistența după recoacere, păstrând în același timp plasticitatea.
Unde este folosit tungstenul?
Datorită proprietăților sale unice, elementul chimic a devenit indispensabil în multe ramuri industriale.
- Principala aplicație a tungstenului este ca bază pentru producerea de materiale refractare în metalurgie.
- Cu participarea obligatorie a tungstenului, se produc filamente, care sunt elementul principal al dispozitivelor de iluminat, kinescopes, precum și alte tuburi de vid.
- De asemenea, acest metal subliniază producția de aliaje grele folosite ca contra-greutăți, nuclee de perforare a armelor de subcaliber și coji de artilerie cu pene cu sărite.
- Tungstenul este un electrod cu sudare cu arc argon;
- aliajele sale sunt extrem de rezistente la efectele diferite temperaturi, un mediu acid, precum și rezistență la duritate și abraziune și, prin urmare, utilizate la fabricarea de instrumente chirurgicale, tancuri armuri, torpile si rachete carcase, piese de aeronave și motoare, precum și containere pentru depozitarea nucleare deșeuri;
- Ventilatoarele cu rezistență la vid, a căror temperatură atinge valori extrem de ridicate, sunt echipate cu elemente de încălzire din tungsten;
- Utilizarea tungstenului este populară pentru asigurarea protecției împotriva radiațiilor ionizante.
- Compușii de tungsten sunt utilizate ca elemente de aliere, lubrifianți la temperaturi ridicate, catalizatori, pigmenți, și pentru transformarea energiei termice în energie electrică (tungsten ditelluride).