טונגסטן: מאפייני יישום ומאפיינים כימיים

אמא טבע מועשר יסודות כימיים שימושי האנושות. חלקם מוסתרים במעמקיו, והם הכילו כמות קטנה יחסית, אך ערכם חשוב מאוד. אחת כזו היא טונגסטן. יישום של התכונות המיוחדות שלו נגרם.

מוֹצָא

המאה XVIII - המאה של גילוי הטבלה המחזורית - הפכה יסוד בהיסטוריה של מתכת זו.

בעבר זה להניח קיומו של חומר המהווה מין המינרלים שמונע מהם המסת מתכות רלוונטיות. לדוגמא, פח כבר נהיה קשה, אם כלול האלמנט כזה העפרות. ההבדל של נקודות התכה תגובות כימיות להוביל להיווצרות של קצף סיגים, אשר הקטינה את כמות התפוקה פח.

בשנת המאה מתכת השמינית הייתה Scheele מדען שבדי הפתוח ברצף ואחי ספרדית Elyuar. זה קרה כתוצאה של ניסויים כימיים על החמצון של סלעים ומינרלים - scheelite ו wolframite.

רשום במערכת המחזורית של יסודות על פי מספר אטומי 74. מתכת עקשנית נדירה עם משקל אטומי 183.84 - הוא טונגסטן. השימוש בו הוא בשל המאפיינים יוצאי הדופן שפתוחים כבר במאה ה XX.

איפה לחפש?

על פי המספר במעמקי האדמה הוא "malonaselyayuschim" תופס מקום 28. זהו מרכיב של כ 22 מינרלים שונים, אך חיוני לייצור שלה יש רק 4 מהם: scheelite (מכיל כ trioxide 80%), wolframite, ו ferberite Gyubnera (מורכבים 75-77% כל אחד). עפרות הרכב לעתים קרובות מכיל זיהומים במקרים מסוימים המיוצרים יחד עם "מיצוי" של מתכות כגון מוליבדן, פח, טנטלום וכן הלאה. ההפקדות הגדולות נמצאות סין, קזחסטן, קנדה, ארצות הברית, גם ברוסיה, פורטוגל, אוזבקיסטן.

איך להגיע?

בשל המאפיינים המיוחדים, כמו גם תוכן נמוך בטכנולוגיה סלעים לייצור טונגסטן טהור הוא די מסובך.

1. הפרדה מגנטית, פרדה או הנפקה אלקטרוסטטית כדי להעשיר את ריכוז העפרות עד 50-60% של תחמוצת טונגסטן.
2. בידוד של תחמוצת 99% על ידי תגובה כימית עם אלקליין או חומרים כימיים חומצי השלב של טיהור של המשקע שנוצר.
3. שחזור המתכת באמצעות פחמן או מימן, להניב את אבקת המתכת המקבילה.
4. הפקה של מטילים או קומפקטים מדובקקת אבקה.

אחד השלבים החשובים של מוצרי פלדה ייצור הוא אבקת מתכות. היא מבוססת על שילוב של אבקות של מתכות עקשניות, לחיצת sintering עוקבת. לפיכך הוכן מספר רב של סגסוגות חשוב מבחינה טכנולוגית כולל טונגסטן קרביד, היישום הנמצא בעיקר בייצור התעשייתי של כלי חיתוך והתנגדות הספק גבוה.

תכונות פיסיקליות וכימיות

טונגסטן - כסף מתכת עקשן וכבד עם סריג מרוכז נפח.

• נקודת התכה -? 3422 ג
• נקודת רתיחה -? 5555 ג
• צפיפות - 19,25 g / ^cm3.

זה מוליך טוב של זרם חשמלי. לא מגנטים. מינרלים מסוימים (כגון scheelite) ניאון.

עמיד בפני ההשפעה של חומצות, חומרים מאכלים בסביבות בטמפרטורה גבוהה, קורוזיה והזדקנות. ביטול הפעלת השפעה שלילית של זיהומי פלדה, שיפור של העמידות בחום ההתנגדות, הקורוזיה שלה וגם תורם לאמינות של טונגסטן. השימוש סגסוגות ברזל-פחמן כזה מוצדק התנגדות processability שחיקה שלהם.

תכונות מכאניות וטכנולוגיות

טונגסטן - מתכת מוצקה, עמידה. הקשיות שלה הן 488 HB, חוזק מתיחה - 1130-1375 MPA. כאשר קר, לא פלסטיק. ? בטמפרטורה של 1600 C מגביר משייך למצב עמיד מוחלט לטיפול בלחץ: זיוף, מתגלגל, ציור. זה ידוע כי 1 ק"ג של חוט מתכת מאפשר להפוך את האורך הכולל של 3 ק"מ.

עיבוד קשה עקב קשיות ופריכות מוגזמות. קידוח, חריטה, כרסום חומרי קרביד בשימוש volframokobaltovye מיוצר על ידי מטלורגיה אבקה. לעתים רחוקות יותר, במהירויות נמוכות, ועל התנאים המיוחדים מוחלים מן סגסוגת פלדה כלים מהירות גבוהה של טונגסטן. עקרונות חיתוך רגילים אינם ישימים, שכן הציוד מהר מאוד נשחק וסדקי טונגסטן מעובד. שיטות אלו הן:

1. טיפול הספגה כימי של שכבת פני השטח, לרבות השימוש של כסף למטרה זו.
2. חימום פני השטח באמצעות תנורים, להבות גז, זרם חשמלי של 0.2 A. הטמפרטורה המותרת בה ישנה עלייה מסוימת גמישות, ולכן, חיתוך משופרת, -? 300-450 ג
3. חיתוך טונגסטן באמצעות חומרי בטנות.

מחלקת השחזה מתבצעת לתועלתו בעזרת יהלום וכלים CBN, לפחות - קורונדום.

ריתוך של המתכת העקשנית מתבצע בעיקר תחת הפעולה של הקשת החשמלית, טונגסטן או אלקטרודה הפחמן ב גז אינרטי או הגנה על סביבה נוזלית. אפשר גם להשתמש ריתוך התנגדות.

יש יסוד כימי מסוים זה המאפיינים המייחדים המשקל הכולל שלה. כך, למשל, זה מאופיין עמיד בחום גבוה ועמידות בפני שחיקה, זה משפר את האיכות ומאפייני חיתוך של פלדות טונגסטן מסוממות, ואת טמפרטורת התכה גבוהה מאפשרת ייצור של מנורות נימה עבור אלקטרודות לריתוך.

יישום

נדיר, מקורי חשיבות שימוש הגורם הרחב בטכנולוגיה המודרנית של מתכת בשם טונגסטן - טונגסטן. מאפיינים ויישומים כדי להצדיק את העלות הגבוהה של וביקוש. אינדיקטורים טמפרטורת התכה גבוהה, קשיות, חוזק, עמידות בחום ועמידות בפני התקפה כימית וקורוזיה, ועמידות בפני שחיקה של חיתוך תכונות - כי הכרטיסים העיקריים שלה. השתמש במקרים:

1. נימה.
2. יתווך פלדות כדי להשיג במהירות גבוהה, ללבוש עמיד, חום עמיד סגסוגות-חמצני ברזל חום עמיד, אשר מוצאים יישום לייצור מקדחות וכלים אחרים, אגרופים, מעיין מעיין עלה, מעקה.
3. הפקה של "אבקה" סגסוגות מוצקה משמשת בעיקר לחיתוך ללבוש עמיד במיוחד, קידוח או כלים בוערים.
4. אלקטרודות עבור TIG ריתוך התנגדות.
5. פרטי ייצור עבור רנטגן והנדסת רדיו, מנורות טכניות שונות.
6. צבע זוהר מיוחד.
7. חוט וחלקים לתעשייה הכימית.
8. דברים קטנים מעשיים שונים, למשל, דיג לנענע.

השיג סגסוגות שונות פופולריות, הכוללות טונגסטן. שדה של יישום של חומרים כאלה לפעמים הפתיע - מהנדסה הכבדה ותעשיית גימור האור שבו בדים מיוצרים עם תכונות מיוחדות (לדוגמה, שריפה).

חומרים צדדיים אינם קיימים. כל אלמנט ידוע וסגסוגות נכתב מאופיינים הייחודיים שלהם ואת הצורך באזורים מסוימים של חיים ותעשייה. עם זאת, חלק מהם יש מאפיינים ספציפיים שייאפשרו התהליכים בעבר ישימים. מתכת אחת כזו היא טונגסטן. השימוש בו הוא לא נרחב כמו זה של פלדה, אבל כל התגלמות מאוד שימושית והכרחית לאנושות.