Densitatea tungstenului. Proprietăți și aplicații ale tungstenului

Care este densitatea tungstenului? Care este baza aplicării sale? Vom căuta răspunsuri la întrebările ridicate împreună.

Poziția în PS

Acest element chimic este situat în al șaselea grup al tabelului periodic. Numărul său de serie este 74, valoarea masei atomice relative este de 183,85. Proprietățile speciale ale tungstenului sunt determinate de punctul său de topire ridicat. Este considerat unul dintre cele mai refractare metale. Tungstenul natural conține cinci izotopi stabili care au un număr de masă similar de la 180 la 186.

Deschiderea unui element

Acest element chimic a fost descoperit la sfârșitul secolului al XVIII-lea. K. Scheele a reușit să-l despartă de un mineral în care metalul era conținut sub formă de oxid. De mult timp, tungstenul nu avea practic aplicație industrială, nu era în cerere. Numai la mijlocul secolului al XIX-lea, metalul a fost utilizat ca aditiv în fabricarea oțelului puternic.

Conținutul în natură

În crusta terestră, acest element este într-o cantitate nesemnificativă. Nu este găsit în formă liberă, este localizată numai sub formă de minerale. La scară industrială, se utilizează oxizi.

Proprietăți fizice

19300 este densitatea tungstenului kg / m3 în condiții normale. Metalul formează o latură cubică concentrică în volum. Are o capacitate bună de căldură. Coeficientul de temperatură ridicată a tungstenului explică refracția acestuia. Punctul de topire este de 3380 grade Celsius. Proprietățile mecanice sunt afectate de tratamentul prealabil. Având în vedere densitatea de tungsten la 20 s 19, 3 g / cm 3, acesta poate fi adus la starea unei fibre monocristaline. Această proprietate este utilizată atunci când faceți fir din ea. La temperatura camerei, tungstenul are o ușoară ductilitate.

Caracteristici ale tungstenului

Densitatea substanțială a tungstenului conferă anumite proprietăți unui metal dat. Are o rată scăzută de evaporare, un punct de fierbere ridicat. În termeni de conductivitatea electrică Tungstenul este de trei ori mai mic decât cel al cuprului. Este densitatea mare a tungstenului care limitează scopul utilizării sale. În plus, utilizarea sa este afectată de fragilitatea crescută la temperaturi scăzute, de instabilitatea la oxidare prin oxigen de aer la temperaturi scăzute.

Conform caracteristicilor externe, tungstenul are o similitudine cu oțelul. Se utilizează pentru producerea de aliaje caracterizate de rezistență sporită. Tungstenul este prelucrat numai la temperaturi ridicate.

Timbre de timbre

Nu numai densitatea tungstenului, dar și aditivii utilizați în metalurgie, se reflectă pe marca acestui metal. De exemplu, BA presupune un amestec de tungsten cu aluminiu și siliciu. Marca rezultată este caracterizată de o temperatură inițială de recristalizare crescută, rezistență după recoacere.

VL presupune adăugarea de tungsten ca aditiv la oxidul de lantan, care mărește proprietățile de emisie ale metalului.

MB este un aliaj de tungsten și molibden. O astfel de compoziție crește rezistența, păstrează ductilitatea metalului după recoacere.

Domeniul de aplicare al tungstenului

Proprietățile unice ale acestui metal predetermină utilizarea acestuia. În volume industriale se utilizează atât în ​​formă pură, cât și sub formă de aliaje.

Tungsten în viața de zi cu zi este folosit în principal în scopuri electrice.

Este utilizat ca component principal (element de aliere) în producția de oțeluri de mare viteză. Conținutul mediu de tungsten este de la nouă la douăzeci la sută. În plus, face parte din oțelurile de unelte.

Aceste furci sunt folosite pentru fabricarea de mori, burghie, pumni, matrițe. De exemplu, oteluri de mare viteză P6M5 indică faptul că oțelul este aliat cu cobalt și molibden. În plus, tungstenul este conținut în oțelurile magnetice, care sunt subdivizate în specii de tungsten-cobalt și tungsten.

Tungsten în viața de zi cu zi, în forma sa cea mai pură, practic nu este în cerere. Carbidul de tungsten este un compus al acestui metal cu carbon. Compusul este caracterizat prin duritate ridicată, refractare și rezistență la uzură. Pe baza carburii de tungsten, se produc aliaje dure productive instrumentale, care conțin aproximativ 90% tungsten și aproximativ 10% cobalt. Din aliajele dure, se creează părți de tăiere ale uneltelor de găurit și tăiat.

Soiuri de oțeluri pe bază de tungsten

Rezistent la uzură și aliajele de temperatură ridicată bazată pe refractarea tungstenului. În industrie, compușii de tungsten cu crom și cobalt, numiți steliți, sunt obișnuiți. Acestea sunt aplicate prin sudare pentru a purta părți ale pieselor mașinilor industriale.

"Grele" și aliaje de contact sunt amestecuri de tungsten cu argint sau cu cupru. Ele sunt considerate suficient, prin urmare, materialele de contact eficiente sunt utilizate pentru producerea pieselor de lucru contactului electrozilor pentru sudare si fabricarea întreruptoarelor.

În formă de sârmă, articole forjate, tungsten panglica utilizate în electronică, la fabricarea de lămpi electrice, precum și în domeniul tehnologiei cu raze X. Este acest metal considerat cel mai bun material pentru crearea de spirale și filamente.

Tijele și sârma pentru tungsten sunt necesare pentru a face încălzitoare electrice pentru cuptoare cu temperatură înaltă. Încălzitoarele bazate pe tungsten pot funcționa într-o atmosferă de gaz inert, hidrogen și, de asemenea, în vid.

Una dintre cele mai importante ramuri ale utilizării tungstenului este sudarea. Creează electrozi care sunt utilizați pentru sudarea cu arc. Electrozii care rezultă sunt considerați ne-topizi.

Pregătirea unui metal refractar

Cât costă tungstenul? Prețul pe kg este cuprins între 900 și 1200 de ruble. El se referă la un grup de elemente rare de metal. În plus față de tungsten, Rubidium, molibden, este, de asemenea, enumerate aici. Metalele rare au o utilizare la scară redusă, având în vedere conținutul lor insubstanțial în scoarța pământului. Niciunul din aceste metale nu poate fi obținut prin reducerea directă a materiilor prime. În primul rând, materiile prime sunt prelucrate în diferite produse chimice. Menționăm că înaintea prelucrării lor complete se efectuează o pregătire specială suplimentară de minereu.

În lanțul tehnologic de obținere a tungstenului rar, se disting trei etape. Mai întâi, minereul este descompus, separând metalul recuperat de masa furajelor și, de asemenea, concentrându-l în precipitat sau în soluție. Mai mult, se realizează prepararea compușilor chimic puri, se efectuează izolarea, precum și purificarea substanței chimice. În a treia etapă, metalul este recuperat din oxidul care a fost purificat din impurități.

Ca materie primă în producția de tungsten, acționează wolframite. Acest minereu conține aproximativ două procente metal pur. Mina este îmbogățită prin flotare, gravitație, separare electromagnetică sau magnetică. După îmbogățire, se formează un concentrat de tungsten, care conține aproximativ 65% din oxidul de tungsten (6). Pe lângă metale, astfel de concentrate conțin impurități de sulf, cupru, fosfor, arsen, bismut, antimoniu. Cât costă un astfel de tungsten? Prețul pe kg este de aproximativ o mie de ruble. Pentru a face o pulbere de tungsten, este necesar să restabiliți anhidrida cu carbon sau hidrogen.

În general, metoda de hidrogenare este utilizată, deoarece carbonul adaugă fragilitate la metal, afectează negativ lucrabilitatea acestuia. Pentru a produce pulberea de tungsten, se folosesc metode speciale care permit analiza compoziției, dimensiunea granulelor și compoziția granulelor formate.

hidrogen compact în principal sub formă de bare sau lingouri sunt utilizate ca preforme în fabricarea produselor semifinite, cum ar fi panglica, sârmă.

În prezent, două metode sunt folosite pentru a crea tungsten compact. Prima metodă implică utilizarea metalurgiei pulberilor. A doua metodă permite utilizarea cuptoarelor cu arc electric, care implică utilizarea de electrozi consumabili.

Cele mai comune tipuri de produse produse din tungsten metalic și de o importanță deosebită sunt tijele de tungsten. Prin forjare, ele sunt obținute din pachete pe o mașină specială de forjare. Aplicați produse gata în diverse industrii ale industriei moderne. De exemplu, din acestea se produc electrozii de sudare care nu sunt consumabili. În plus, tijele de tungsten sunt utilizate în construcția de încălzitoare. Acestea sunt în cerere în dispozitive de descărcare de gaze, becuri.