Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 12
Вольфрам и его применение
Химический элемент с атомным номером 74 в периодической системе,
обозначается символом W
. Его атомная масса 183,85.Плотность равна 19,3 г/см3, твердость 488 кг/мм2,температура плавления 3410 оС, температура кипения 5930 оС. Вольфрам является одним из наиболее тяжелых и самым тугоплавким металлом. В чистом виде представляет собой металл серебристо-белого цвета, похожий на платину, при температуре около 1600 оС хорошо поддается ковке и может быть вытянут в тонкую нить.
Вольфрам встречается в природе главным образом в виде окисленных сложных соединений. Вольфрамовые минералы обычно вкраплены в гранитные породы, так что средняя концентрация вольфрама составляет 1-2%.
Процесс получения вольфрама проходит через стадию выделения триоксида WO3
из рудных концентратов и последующем восстановлении до металлического порошка водородом при температуре ок. 700 °C. Из-за высокой температуры плавления вольфрама для получения компактной формы используются методы порошковой металлургии: полученный порошок прессуют, спекают в атмосфере водорода при температуре 1200—1300 °C, затем пропускают через него электрический ток. Металл нагревается до 3000 °C, при этом происходит спекание в монолитный материал. Для последующей очистки и получения монокристаллической формы используется зонная плавка.
1)W(74p+110n
0
)74e
2)W+74 ) ) ) ) ) )
3)
Среднеактивный металл
4)W
0
→2e→W+2
W
0
→6e→W+6
5)
WO3
6)Способы получения:
WO3
+ 6H2
→ W + 3H2
O
WO3
+3C → W + 3CO2
WO3
+3CO→W + 3CO2
WO
3
+ Na
2
CO
3
= Na
2
WO4 + CO
2
WO
3
+ 2NaOH = Na
2
WO4 + H
2
O
WO3
+ 6H2
→ W + 3H2
O
WO3
+3C → W + 3CO2
WO3
+3CO→W + 3CO2
Применение вольфрама определяется его исключительными свойствами (тугоплавкость, химическая стойкость и высокая механическая прочность), которые позволяют использовать его в производстве качественных сталей, сверхтвердых и кислотоупорных сплавов, и специальных материалов для многих отраслей промышленности.
Тугоплавкость и пластичность вольфрама делают его незаменимым для нитей накаливания в осветительных приборах, а также в кинескопах и других вакуумных трубках. Вольфрам используют в качестве электродов для аргоно - дуговой сварки.
Сплавы вольфрама, ввиду его высокой температуры плавления, получают методом порошковой металлургии. Сплавы, содержащие вольфрам, отличаются жаропрочностью, кислотостойкостью, твердостью и устойчивостью к истиранию. Из них изготовляют хирургические инструменты, танковую броню, оболочки торпед и снарядов, наиболее важные детали самолетов и двигателей, контейнеры для хранения радиоактивных веществ. Вольфрам - важный компонент лучших марок инструментальных сталей. Сплав вольфрама с 16% кобальта по твердости приближается к алмазу.
|