Volfram är en tråkig silverfärgad metall med den högsta smältpunkten för någon ren metall. Även känd som Wolfram, från vilken elementet tar sin symbol, W, volfram är mer resistent mot sprickbildning än diamant och är mycket hårdare än stål.
Denna eldfasta metalls unika egenskaper - styrka och förmåga att motstå höga temperaturer - gör den idealisk för många kommersiella och industriella tillämpningar.
Volframegenskaper
- Atom symbol: W
- Atomnummer: 74
- Elementkategori: Övergångsmetall
- Densitet: 19,24 gram / centimeter3
- Smältpunkt: 3422 ° C (6192 ° F)
- Kokpunkt: 5555 ° C (10031 ° F)
- Mohs hårdhet: 7.5
Produktion
Volfram utvinns främst från två typer av mineraler, wolframit och scheelit. Wolframåtervinning står dock också för cirka 30% av det globala utbudet. Kina är världens största metallproducent och levererar över 80% av världens leverans.
När volframmalm har bearbetats och separerats, produceras den kemiska formen, ammonium paratungstate (APT). APT kan värmas med väte för att bilda volframoxid eller reagerar med kol vid temperaturer över 1050 ° C (1925 ° F) för att producera volframmetall.
tillämpningar
Tungstens primära applikation i över 100 år har varit som glödtråden i glödlampor. Dopad med små mängder kaliumaluminiumsilikat sintras wolframpulver vid hög temperatur att producera trådtråden som är i mitten av glödlampor som tänder miljontals hem runt om värld.
På grund av volframens förmåga att hålla sin form vid höga temperaturer, används nu också volframfilament i en mängd olika hushållsapplikationer, inklusive lampor, strålkastare, värmeelement i elektriska ugnar, mikrovågor och röntgenstrålar rör.
Metallens tolerans mot intensiv värme gör den också idealisk för termoelement och elektriska kontakter i elektriska bågugnar och svetsutrustning. Tillämpningar som kräver en koncentrerad massa eller vikt, såsom motvikter, fiskesänkare och dart, använder ofta volfram på grund av dess täthet.
Volframkarbid
Volframkarbid produceras antingen genom att binda en volframatom med en enda kolatom (representerad av den kemiska symbolen WC) eller två volframatomer med en enda kolatom (W2C). Det görs genom att värma volframpulver med kol vid temperaturer mellan 1400 ° C och 1600 ° C i en vätgasström.
Enligt Mohs hårdhetsskala (ett mått på ett materials förmåga att repa ett annat) har volframkarbid en hårdhet på 9,5, bara något lägre än diamant. Av denna anledning sintras volfram (en process som kräver pressning och uppvärmning av pulverformen vid höga temperaturer) för att göra produkter som används vid bearbetning och skärning.
Resultatet är material som kan arbeta under förhållanden med hög temperatur och spänning, såsom borrbitar, svarvverktyg, fräsar och ammunition med rustningsgenomträngning.
Cementerad karbid produceras med en kombination av volframkarbid och kobolt pulver. Det används också för att tillverka slitstarka verktyg, till exempel de som används i gruvindustrin. Den tunnelborrningsmaskin som användes för att gräva kanaltunneln som länkar Storbritannien till Europa var faktiskt utrustad med nästan 100 hårdmetallspetsar.
Volframlegeringar
Volframmetall kan kombineras med andra metaller för att öka deras hållfasthet och slitstyrka korrosion. Stållegeringar innehåller ofta volfram för dessa fördelaktiga egenskaper. Stell som används i höghastighetsapplikationer - de som används i skär- och bearbetningsverktyg som sågblad - innehåller cirka 18% volfram.
Volframstållegeringar används också vid produktion av raketmotordysor, som måste ha höga värmebeständiga egenskaper. Andra volframlegeringar inkluderar Stellite (kobolt, krom och volfram), som används i lager och kolvar på grund av dess hållbarhet och motstånd mot slitage och Hevimet, som tillverkas genom sintring av ett volframlegeringspulver och används i ammunition, dartfat och golf klubbar.
Superlegeringar gjorda av kobolt, järn eller nickel, tillsammans med volfram, kan användas för att producera turbinblad för flygplan.