Όπου χρησιμοποιείται βολφράμιο υψηλής πυκνότητας. Πυκνότητα βολφραμίου

Το βολφράμιο ανήκει επίσης στην ομάδα μετάλλων με υψηλά πυρίμαχα υλικά. Ανακαλύφθηκε στη Σουηδία από έναν χημικό που ονομάζεται Scheele. Heταν ο πρώτος που απομόνωσε ένα οξείδιο ενός άγνωστου μετάλλου από το ορυκτό του wolframite το 1781. Ο επιστήμονας κατάφερε να αποκτήσει βολφράμιο στην καθαρή του μορφή μετά από 3 χρόνια.

Περιγραφή

Το βολφράμιο ανήκει σε μια ομάδα υλικών που χρησιμοποιούνται συχνά σε διάφορες βιομηχανίες. Αυτός συμβολίζεται με το γράμμα Wκαι στον περιοδικό πίνακα έχει αύξοντα αριθμό 74. Χαρακτηρίζεται από ανοιχτό γκρι χρώμα. Μία από τις χαρακτηριστικές του ιδιότητες είναι η υψηλή ανθεκτικότητα. Το σημείο τήξης του βολφραμίου είναι 3380 βαθμοί Κελσίου. Εάν το εξετάσουμε από την άποψη της εφαρμογής, τότε οι πιο σημαντικές ιδιότητες αυτού του υλικού είναι:

• πυκνότητα;
• θερμοκρασία τήξης;
• ηλεκτρική αντίσταση;
• συντελεστής γραμμικής διαστολής.

Κατά τον υπολογισμό των χαρακτηριστικών του ιδιοτήτων, είναι απαραίτητο να επισημανθεί το υψηλό σημείο βρασμού, το οποίο βρίσκεται πάνω στο επίπεδο των 5 900 βαθμών Κελσίου... Ένα άλλο χαρακτηριστικό είναι ο χαμηλός ρυθμός εξάτμισης. Δεν είναι υψηλό ακόμη και σε συνθήκες θερμοκρασίας 2000 βαθμών Κελσίου. Για μια τέτοια ιδιότητα όπως η ηλεκτρική αγωγιμότητα, αυτό το μέταλλο είναι 3 φορές υψηλότερο από ένα τόσο κοινό κράμα όπως ο χαλκός.

Παράγοντες που περιορίζουν τη χρήση βολφραμίου

Υπάρχουν διάφοροι παράγοντες που περιορίζουν τη χρήση αυτού του υλικού:

• υψηλής πυκνότητας;
• σημαντική τάση για ευθραυστότητα σε χαμηλές θερμοκρασίες.
• χαμηλή αντίσταση στην οξείδωση.

Από την εμφάνισή του, βολφράμιο μοιάζει με συμβατικό ατσάλι... Η κύρια εφαρμογή του σχετίζεται κυρίως με την παραγωγή κραμάτων με χαρακτηριστικά υψηλής αντοχής. Αυτό το μέταλλο μπορεί να υποστεί επεξεργασία, αλλά μόνο εάν έχει προθερμανθεί. Ανάλογα με τον τύπο της επιλεγμένης επεξεργασίας, η θέρμανση πραγματοποιείται σε μια ορισμένη θερμοκρασία. Για παράδειγμα, εάν το έργο είναι η σφυρηλάτηση ράβδων από βολφράμιο, τότε το τεμάχιο εργασίας πρέπει να προθερμανθεί σε θερμοκρασία 1450-1500 βαθμών Κελσίου.

Για 100 χρόνια, το βολφράμιο δεν χρησιμοποιείται εμπορικά. Η χρήση του στην κατασκευή διαφόρων τεχνικών περιορίστηκε από το υψηλό σημείο τήξης του.

Η έναρξη της βιομηχανικής του χρήσης σχετίζεται με το 1856, όταν χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά για τις κατηγορίες χάλυβα εργαλείων κράματος. Κατά τη διάρκεια της παραγωγής τους, το βολφράμιο προστέθηκε στη σύνθεση με συνολικό μερίδιο έως και 5%. Η παρουσία αυτού του μετάλλου στη σύνθεση χάλυβα επέτρεψε την αύξηση της ταχύτητας κοπής στους τόρνους από 5 έως 8 m ανά λεπτό.

Η ανάπτυξη της βιομηχανίας στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα χαρακτηρίζεται από την ενεργό ανάπτυξη της βιομηχανίας εργαλειομηχανών. Η ζήτηση για εξοπλισμό αυξανόταν συνεχώς κάθε χρόνο, γεγονός που απαιτούσε από τους κατασκευαστές μηχανών να αποκτήσουν χαρακτηριστικά υψηλής ποιότητας των μηχανών και επιπλέον να αυξήσουν την ταχύτητα λειτουργίας τους. Η πρώτη ώθηση για την αύξηση της ταχύτητας κοπής ήταν η χρήση βολφραμίου.

Δη στις αρχές του 20ού αιώνα, η ταχύτητα κοπής αυξήθηκε έως 35 μέτρα ανά λεπτό... Αυτό επιτεύχθηκε με κράμα χάλυβα όχι μόνο με βολφράμιο, αλλά και με άλλα στοιχεία:

• μολυβδαίνιο;
• χρώμιο;
• βανάδιο.

Στη συνέχεια, η ταχύτητα κοπής στα μηχανήματα αυξήθηκε στα 60 μέτρα ανά λεπτό. Αλλά, παρά τα τόσο υψηλά ποσοστά, οι ειδικοί κατάλαβαν ότι υπήρχε η ευκαιρία να βελτιωθεί αυτό το χαρακτηριστικό. Οι ειδικοί δεν σκέφτηκαν για πολύ καιρό ποια μέθοδο να επιλέξουν για να αυξήσουν την ταχύτητα κοπής. Καταφεύγουν στη χρήση βολφραμίου, αλλά ήδη με τη μορφή καρβιδίων σε συμμαχία με άλλα μέταλλα και τους τύπους τους. Στις μέρες μας, είναι αρκετά συνηθισμένο να κόβουμε μέταλλο σε μηχανές 2000 μέτρων το λεπτό.

Όπως κάθε υλικό, το βολφράμιο έχει τις δικές του ιδιαίτερες ιδιότητες, χάρη στις οποίες περιήλθε στην ομάδα των στρατηγικών μετάλλων. Έχουμε ήδη πει παραπάνω ότι ένα από τα πλεονεκτήματα αυτού του μετάλλου είναι η υψηλή πυρίμαξή του. Λόγω αυτής της ιδιότητας, το υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή νημάτων.

Το σημείο τήξης του είναι στους 2500 βαθμούς Κελσίου... Αλλά μόνο αυτή η ποιότητα δεν περιορίζεται στις θετικές ιδιότητες αυτού του υλικού. Έχει επίσης άλλα πλεονεκτήματα που πρέπει να αναφερθούν. Ένα από αυτά είναι η υψηλή αντοχή που αποδεικνύεται υπό κανονικές και υψηλές συνθήκες θερμοκρασίας. Για παράδειγμα, όταν ο σίδηρος και τα κράματα που βασίζονται σε αυτό θερμαίνονται σε θερμοκρασία 800 βαθμών Κελσίου, η αντοχή μειώνεται 20 φορές. Υπό τις ίδιες συνθήκες, η δύναμη του βολφραμίου μειώνεται μόνο τρεις φορές. Σε συνθήκες 1500 βαθμών Κελσίου, η αντοχή του σιδήρου μειώνεται πρακτικά στο μηδέν, αλλά στο βολφράμιο είναι στο επίπεδο του σιδήρου σε συνηθισμένες θερμοκρασίες.

Σήμερα το 80% του βολφραμίου που παράγεται στον κόσμο χρησιμοποιείται κυρίως στην κατασκευή χάλυβα υψηλής ποιότητας. Περισσότεροι από τους μισούς βαθμούς χάλυβα που χρησιμοποιούν οι επιχειρήσεις κατασκευής μηχανών περιέχουν βολφράμιο. Τα χρησιμοποιούν ως κύριο υλικό τους. για ανταλλακτικά στροβίλων, κιβώτια ταχυτήτων, και επίσης να χρησιμοποιούν τέτοια υλικά για την κατασκευή μηχανών συμπίεσης. Οι χάλυβες μηχανών που περιέχουν βολφράμιο χρησιμοποιούνται για την παραγωγή αξόνων, γραναζιών και σφυρηλατημένου ρότορα ενός τεμαχίου.

Επιπλέον, χρησιμοποιούνται για την κατασκευή στροφαλοφόρων αξόνων, ράβδων σύνδεσης. Η προσθήκη βολφραμίου και άλλων στοιχείων κράματος στη σύνθεση του χάλυβα για την κατασκευή μηχανημάτων αυξάνει τη σκληρότητα τους. Επιπλέον, είναι δυνατό να αποκτηθεί μια λεπτόκοκκη δομή. Μαζί με αυτό, χαρακτηριστικά όπως η σκληρότητα και η αντοχή αυξάνονται στους παραγόμενους χάλυβες μηχανικής κατασκευής.

Στην παραγωγή κραμάτων ανθεκτικών στη θερμότητα, η χρήση βολφραμίου είναι μία από τις προϋποθέσεις. Η ανάγκη χρήσης αυτού του συγκεκριμένου μετάλλου οφείλεται στο γεγονός ότι είναι το μόνο που είναι σε θέση να αντέξει σημαντικά φορτία σε υψηλές θερμοκρασίες που υπερβαίνουν την τιμή της τήξης του σιδήρου. Το βολφράμιο και οι ενώσεις που βασίζονται σε αυτό το μέταλλο χαρακτηρίζονται από υψηλή αντοχή και καλή ελαστικότητα. Από αυτή την άποψη, είναι ανώτερα από άλλα μέταλλα που περιλαμβάνονται στην ομάδα των πυρίμαχων υλικών.

Μειονεκτήματα

Ωστόσο, απαριθμώντας τα πλεονεκτήματα του βολφραμίου, θα πρέπει να σημειωθεί και μειονεκτήματα που είναι εγγενή σε αυτό το υλικό.

Το βολφράμιο, το οποίο παράγεται σήμερα, περιέχει 2% θόριο. Αυτό το κράμα ονομάζεται θολωμένο βολφράμιο. Χαρακτηρίζεται από αντοχή εφελκυσμού 70 MPaσε θερμοκρασία 2420 βαθμών Κελσίου. Αν και η τιμή αυτού του δείκτη δεν είναι υψηλή, σημειώνουμε ότι μόνο 5 μέταλλα, μαζί με το βολφράμιο, δεν αλλάζουν τη στερεή τους κατάσταση σε μια τέτοια θερμοκρασία.

Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει το μολυβδαίνιο, το οποίο έχει σημείο τήξης 2625 μοίρες. Ένα άλλο μέταλλο είναι το τεχνήτιο. Ωστόσο, τα κράματα που βασίζονται σε αυτό είναι απίθανο να παραχθούν στο εγγύς μέλλον. Το ρήνιο και το ταντάλιο δεν είναι ιδιαίτερα ανθεκτικά σε αυτές τις συνθήκες θερμοκρασίας. Επομένως, το βολφράμιο είναι το μόνο υλικό που είναι σε θέση να παρέχει επαρκή αντοχή σε φορτία υψηλής θερμοκρασίας. Για τον λόγο ότι είναι μεταξύ των σπάνιων, εάν υπάρχει ευκαιρία να το αντικαταστήσετε, τότε οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν μια εναλλακτική λύση σε αυτό.

Ωστόσο, στην παραγωγή μεμονωμένων εξαρτημάτων, δεν υπάρχουν υλικά που θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν πλήρως το βολφράμιο. Για παράδειγμα, στην κατασκευή νημάτων ηλεκτρικών λαμπτήρων και ανόδων λαμπτήρων τόξου DC, χρησιμοποιείται μόνο βολφράμιο, καθώς δεν υπάρχουν απλά κατάλληλα υποκατάστατα. Επίσης χρησιμοποιείται στην κατασκευή ηλεκτροδίωνγια συγκόλληση τόξου αργού και ατομικού υδρογόνου. Επίσης, χρησιμοποιώντας αυτό το υλικό, κατασκευάζεται ένα θερμαντικό στοιχείο που χρησιμοποιείται σε συνθήκες από 2000 βαθμούς Κελσίου.

Εφαρμογή

Το βολφράμιο και τα κράματα που βασίζονται σε αυτό χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορες βιομηχανίες. Χρησιμοποιούνται στην παραγωγή κινητήρων αεροσκαφών, που χρησιμοποιούνται στον τομέα της πυραύλου, καθώς και στην παραγωγή διαστημικής τεχνολογίας. Σε αυτές τις περιοχές, χρησιμοποιώντας αυτά τα κράματα, κατασκευάζονται ακροφύσια εκτόξευσης και ένθετα κρίσιμων τμημάτων στους κινητήρες πυραύλων. Επιπλέον, τέτοια υλικά χρησιμοποιούνται ως βασικά υλικά για την κατασκευή κραμάτων πυραύλων.

Η παραγωγή κραμάτων από αυτό το μέταλλο έχει ένα χαρακτηριστικό που σχετίζεται με τη διαθλαστικότητα αυτού του υλικού. Σε υψηλές θερμοκρασίες, πολλά μέταλλα αλλάζουν την κατάσταση τους και μετατρέπονται σε αέριαή πολύ πτητικά υγρά. Επομένως, για τη λήψη κραμάτων στα οποία υπάρχει βολφράμιο, χρησιμοποιούνται μέθοδοι μεταλλουργίας σε σκόνη.

Τέτοιες μέθοδοι περιλαμβάνουν συμπίεση ενός μείγματος μεταλλικών κόνεων, επακόλουθη τήξη και περαιτέρω υποβολή τους σε τήξη τόξου, που πραγματοποιείται σε φούρνους ηλεκτροδίων. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η σκόνη συντηγμένης βολφραμίου εμποτίζεται επιπλέον με ένα υγρό διάλυμα κάποιου άλλου μετάλλου. Έτσι, λαμβάνονται ψευδοκράματα βολφραμίου, χαλκού, αργύρου, τα οποία χρησιμοποιούνται για επαφές σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις. Σε σύγκριση με τον χαλκό, η αντοχή αυτών των προϊόντων είναι 6-8 φορές υψηλότερη.

Αυτό το μέταλλο και τα κράματά του έχουν μεγάλες προοπτικές για περαιτέρω επέκταση του πεδίου εφαρμογής. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να σημειωθεί ότι, σε αντίθεση με το νικέλιο, αυτά τα υλικά μπορούν να λειτουργήσουν στα "φλογερά" σύνορα. Η χρήση προϊόντων βολφραμίου αντί νικελίου οδηγεί σε αυξημένες παραμέτρους λειτουργίας των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Και αυτό οδηγεί σε αύξηση της αποδοτικότητας του εξοπλισμού... Επιπλέον, τα προϊόντα με βάση το βολφράμιο μπορούν να αντέξουν εύκολα σε σκληρά περιβάλλοντα. Έτσι, μπορούμε με βεβαιότητα να δηλώσουμε ότι το βολφράμιο θα συνεχίσει να ηγείται της ομάδας τέτοιων υλικών στο εγγύς μέλλον.

Το βολφράμιο συνέβαλε επίσης στη διαδικασία βελτίωσης της ηλεκτρικής λάμπας πυρακτώσεως. Μέχρι την περίοδο του 1898, σε αυτά τα ηλεκτρικά φωτιστικά χρησιμοποιήθηκε νήμα άνθρακα.

• ήταν εύκολο να γίνει?
• η παραγωγή του ήταν ανέξοδη.

Το μόνο μειονέκτημα του νήματος άνθρακα ήταν αυτό Διάρκεια Ζωήςείχε μια μικρή. Μετά το 1898, το νήμα άνθρακα των λαμπτήρων είχε έναν ανταγωνιστή με τη μορφή οσμίου. Από το 1903, το ταντάλιο χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή ηλεκτρικών λαμπτήρων. Ωστόσο, ήδη το 1906, το βολφράμιο αντικατέστησε αυτά τα υλικά και άρχισε να χρησιμοποιείται για την κατασκευή νημάτων για λαμπτήρες πυρακτώσεως. Χρησιμοποιείται επίσης σήμερα στην κατασκευή σύγχρονων λαμπτήρων.

Για να παρέχει αυτό το υλικό με υψηλή αντοχή στη θερμότητα, εφαρμόζεται ένα στρώμα ρηνίου και θορίου στην μεταλλική επιφάνεια. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το νήμα βολφραμίου κατασκευάζεται με την προσθήκη ρηνίου. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι σε υψηλές θερμοκρασίες αυτό το μέταλλο αρχίζει να εξατμίζεται και αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι το νήμα αυτού του υλικού γίνεται πιο λεπτό. Η προσθήκη ρηνίου στη σύνθεση οδηγεί σε πενταπλάσια μείωση της επίδρασης της εξάτμισης.

Σήμερα, το βολφράμιο χρησιμοποιείται ενεργά όχι μόνο στην παραγωγή ηλεκτρολογίας, αλλά και διάφορα στρατιωτικά-βιομηχανικά προϊόντα... Η προσθήκη του σε χάλυβα όπλων παρέχει υψηλή απόδοση για αυτόν τον τύπο υλικού. Επιπλέον, σας επιτρέπει να βελτιώσετε τα χαρακτηριστικά της προστασίας θωράκισης, καθώς και να κάνετε πιο αποτελεσματικά τα κοχύλια διάτρησης πανοπλίας.

συμπέρασμα

Το βολφράμιο είναι ένα από τα απαιτούμενα υλικά που χρησιμοποιούνται στη μεταλλουργία. Η προσθήκη του στη σύνθεση των παραγόμενων χάλυβων παρέχει αύξηση των χαρακτηριστικών τους. Γίνονται πιο ανθεκτικά στη θερμική καταπόνηση και επιπλέον, η θερμοκρασία τήξης αυξάνεται, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό για προϊόντα που χρησιμοποιούνται σε ακραίες συνθήκες. σε υψηλές θερμοκρασίες... Η χρήση στην κατασκευή διαφόρων εξοπλισμών, προϊόντων και στοιχείων, συγκροτημάτων από αυτό το μέταλλο ή κραμάτων που βασίζονται σε αυτό, σας επιτρέπει να βελτιώσετε τα χαρακτηριστικά του εξοπλισμού και να αυξήσετε την αποτελεσματικότητα της εργασίας τους.

Βολφράμιο- το πιο πυρίμαχο μέταλλο. Μόνο το μη μεταλλικό στοιχείο, ο άνθρακας, έχει υψηλότερο σημείο τήξης. Χημικά ανθεκτικό υπό τυπικές συνθήκες. Το όνομα Wolframium μεταφέρθηκε στο στοιχείο από το ορυκτό wolframite, γνωστό ήδη από τον 16ο αιώνα. ονομάζεται λατ. Spuma lupi ("αφρός λύκου") ή αυτός. Wolf Rahm ("κρέμα λύκου", "κρέμα λύκου"). Το όνομα οφείλεται στο γεγονός ότι το βολφράμιο, που συνοδεύει μεταλλεύματα κασσίτερου, παρεμβαίνει στην τήξη του κασσίτερου, μετατρέποντάς τον σε αφρό από σκωρίες ("καταβροχθίζει τον κασσίτερο σαν λύκος ένα πρόβατο").

Δείτε επίσης:

ΔΟΜΗ

Ένας κρύσταλλος βολφραμίου έχει ένα κυβικό πλέγμα με επίκεντρο το σώμα. Οι κρύσταλλοι βολφραμίου στο κρύο χαρακτηρίζονται από χαμηλή πλαστικότητα, επομένως, στη διαδικασία πίεσης της σκόνης, πρακτικά δεν αλλάζουν πρακτικά το βασικό τους σχήμα και μέγεθος και η συμπύκνωση της σκόνης συμβαίνει κυρίως μέσω της σχετικής κίνησης των σωματιδίων.

Σε ένα σώμα με επίκεντρο κυβικό κύτταρο βολφραμίου, τα άτομα βρίσκονται στις κορυφές και στο κέντρο του κυττάρου, δηλ. υπάρχουν δύο άτομα ανά κύτταρο. Η δομή bcc δεν είναι η πλησιέστερη συσκευασία ατόμων. Ο συντελεστής συμπαγής είναι 0,68. Διαστημική ομάδα βολφραμίου Im3m.

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ

Το βολφράμιο είναι ένα λαμπερό ανοιχτό γκρι μέταλλο με τα υψηλότερα αποδεδειγμένα σημεία τήξης και βρασμού (υποτίθεται ότι το seaborgium είναι ακόμη πιο πυρίμαχο, αλλά μέχρι στιγμής αυτό δεν μπορεί να δηλωθεί με ακρίβεια - η διάρκεια ζωής του seborgium είναι πολύ μικρή). Σημείο τήξης - 3695 K (3422 ° C), βράζει στους 5828 K (5555 ° C). Η πυκνότητα του καθαρού βολφραμίου είναι 19,25 g / cm³. Διαθέτει παραμαγνητικές ιδιότητες (μαγνητική ευαισθησία 0,32 · 10-9). Σκληρότητα Brinell 488 kg / mm², ηλεκτρική αντίσταση στους 20 ° C - 55 · 10−9 Ohm · m, στους 2700 ° C - 904 · 10−9 Ohm · m. Η ταχύτητα του ήχου στο ανόπτηση βολφραμίου είναι 4290 m / s. Είναι παραμαγνητικό.

Το βολφράμιο είναι ένα από τα βαρύτερα, σκληρότερα και πιο πυρίμαχα μέταλλα. Στην καθαρή του μορφή, είναι ένα ασημί-λευκό μέταλλο, παρόμοιο με το πλατίνα, σε θερμοκρασία περίπου 1600 ° C προσφέρεται για σφυρηλάτηση και μπορεί να τραβηχτεί σε ένα λεπτό νήμα.

ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΕΙΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗ

Το κλαρκ βολφραμίου στο φλοιό της γης είναι (σύμφωνα με τον Vinogradov) 1,3 g / t (0,00013% κατά περιεχόμενο στον φλοιό της γης). Η μέση περιεκτικότητά του σε πετρώματα, ppm: υπερβασικά - 0,1, βασικά - 0,7, μεσαία - 1,2, όξινα - 1,9.

Η διαδικασία λήψης βολφραμίου περνάει από ένα υποσταθμό διαχωρισμού του τριοξειδίου WO3 από συμπυκνώματα μετάλλου και επακόλουθη αναγωγή σε σκόνη μετάλλου με υδρογόνο σε θερμοκρασία περίπου 700 ° C. Λόγω του υψηλού σημείου τήξης του βολφραμίου, χρησιμοποιούνται μέθοδοι μεταλλουργίας σε σκόνη για να αποκτήσουν μια συμπαγή μορφή: η σκόνη που προκύπτει πιέζεται, συμπυκνώνεται σε ατμόσφαιρα υδρογόνου σε θερμοκρασία 1200-1300 ° C και στη συνέχεια διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα από αυτό. Το μέταλλο θερμαίνεται στους 3000 ° C, ενώ πραγματοποιείται σύντηξη σε μονολιθικό υλικό. Η τήξη ζώνης χρησιμοποιείται για επακόλουθο καθαρισμό και λήψη μονοκρυσταλλικής μορφής.

ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ

Το βολφράμιο εμφανίζεται στη φύση κυρίως με τη μορφή οξειδωμένων σύνθετων ενώσεων που σχηματίζονται από το τριοξείδιο του βολφραμίου WO 3 με οξείδια σιδήρου και μαγγανίου ή ασβεστίου, και μερικές φορές μόλυβδο, χαλκό, θόριο και στοιχεία σπάνιας γης. Βιομηχανικής σημασίας είναι ο βολφραμίτης (σίδηρος και μαγγάνιο βολφράμιο nFeWO 4 * mMnWO 4 - φερβερίτης και χουμπνερίτης, αντίστοιχα) και ο σχηελίτης (βολφραμικό ασβέστιο CaWO 4). Τα μέταλλα βολφραμίου είναι συνήθως ενσωματωμένα σε πετρώματα γρανίτη, οπότε η μέση συγκέντρωση βολφραμίου είναι 1-2%.

Τα μεγαλύτερα αποθέματα βρίσκονται στο Καζακστάν, την Κίνα, τον Καναδά και τις Ηνωμένες Πολιτείες. είναι επίσης γνωστές οι καταθέσεις στη Βολιβία, την Πορτογαλία, τη Ρωσία, το Ουζμπεκιστάν και τη Νότια Κορέα. Η παγκόσμια παραγωγή βολφραμίου είναι 49-50 χιλιάδες τόνοι ετησίως, συμπεριλαμβανομένων 41 στην Κίνα, 3,5 στη Ρωσία. Καζακστάν 0,7, Αυστρία 0,5. Οι κύριοι εξαγωγείς βολφραμίου: Κίνα, Νότια Κορέα, Αυστρία. Κύριοι εισαγωγείς: ΗΠΑ, Ιαπωνία, Γερμανία, Μεγάλη Βρετανία.
Υπάρχουν επίσης κοιτάσματα βολφραμίου στην Αρμενία και σε άλλες χώρες.

ΕΦΑΡΜΟΓΗ

Η πυκνότητα και η πλαστικότητα του βολφραμίου το καθιστούν απαραίτητο για νήματα σε φωτιστικά, καθώς και σε σωλήνες εικόνας και άλλους σωλήνες κενού.
Λόγω της υψηλής πυκνότητάς του, το βολφράμιο αποτελεί τη βάση βαρέων κραμάτων, τα οποία χρησιμοποιούνται για αντίβαρα, πυρήνες διάτρησης υποβαθμισμένων και βέλη σε σχήμα βέλους από πυροβόλα όπλα πυροβόλων, πυρήνες από σφαίρες διάτρησης πανοπλίας και εξαιρετικά υψηλής ταχύτητας γυροστροφείς για σταθεροποίηση της πτήσης των βαλλιστικών πυραύλων (έως 180 χιλιάδες σ.α.λ.).

Το βολφράμιο χρησιμοποιείται ως ηλεκτρόδια για συγκόλληση με τόξο αργού. Τα κράματα που περιέχουν βολφράμιο χαρακτηρίζονται από αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, αντοχή σε οξέα, σκληρότητα και αντοχή στην τριβή. Χρησιμοποιούνται για την κατασκευή χειρουργικών οργάνων (κράμα αμαλοϋ), πανοπλία δεξαμενών, τορπίλες και κελύφη κελύφους, τα πιο σημαντικά μέρη αεροσκαφών και κινητήρων, δοχεία για την αποθήκευση ραδιενεργών ουσιών. Το βολφράμιο είναι ένα σημαντικό συστατικό των καλύτερων βαθμών χαλύβων εργαλείων. Το βολφράμιο χρησιμοποιείται σε φούρνους υψηλής θερμοκρασίας με αντίσταση κενού ως θερμαντικά στοιχεία. Ένα κράμα βολφραμίου και ρηνίου χρησιμοποιείται σε φούρνους όπως θερμοστοιχείο.

Για τη μηχανική επεξεργασία μετάλλων και μη μεταλλικών δομικών υλικών στη μηχανολογία (στροφή, φρεζάρισμα, πλάνισμα, σμίλευση), γεωτρήσεις, στη μεταλλευτική βιομηχανία, χρησιμοποιούνται ευρέως σκληρά κράματα και σύνθετα υλικά με βάση το καρβίδιο βολφραμίου (για παράδειγμα, win, αποτελούμενο κρυστάλλων WC σε μήτρα κοβαλτίου. βαθμοί που χρησιμοποιούνται ευρέως στη Ρωσία - VK2, VK4, VK6, VK8, VK15, VK25, T5K10, T15K6, T30K4), καθώς και μείγματα καρβιδίου βολφραμίου, καρβιδίου τιτανίου, καρβιδίου τανταλίου (βαθμοί TT για ιδιαίτερα σοβαρές συνθήκες επεξεργασίας, για παράδειγμα, σμίλευση και σφυρηλάτηση χαλύβων ανθεκτικών στη θερμότητα και περιστροφική γεώτρηση με σφυρί από σκληρό υλικό). Χρησιμοποιείται ευρέως ως στοιχείο κράματος (συχνά σε συνδυασμό με μολυβδαίνιο) σε χάλυβες και κράματα με βάση το σίδηρο. Οι χάλυβες υψηλού κράματος της κατηγορίας "υψηλής ταχύτητας", με σημάδια που ξεκινούν με το γράμμα P, περιέχουν σχεδόν πάντα βολφράμιο. (P18, P6M5. Από γρήγορη - γρήγορη, ταχύτητα).

Το σουλφίδιο βολφραμίου WS 2 χρησιμοποιείται ως γράσο υψηλής θερμοκρασίας (έως 500 ° C). Ορισμένες ενώσεις βολφραμίου χρησιμοποιούνται ως καταλύτες και χρωστικές ουσίες. Οι μονοκρυστάλλοι βολφραμίων (βολφραμικά μόλυβδος, κάδμιο, ασβέστιο) χρησιμοποιούνται ως ανιχνευτές σπινθηρισμού ακτίνων Χ και άλλων ιοντίζουσων ακτινοβολιών στην πυρηνική φυσική και την πυρηνική ιατρική.

Το ditelluride βολφραμίου WTe 2 χρησιμοποιείται για τη μετατροπή της θερμικής ενέργειας σε ηλεκτρική (θερμο-EMF περίπου 57 μV / K). Το τεχνητό ραδιονουκλίδιο 185 W χρησιμοποιείται ως ραδιενεργό σήμα στην έρευνα ουσιών. Ο σταθερός 184 W χρησιμοποιείται ως συστατικό κραμάτων με ουράνιο-235 που χρησιμοποιείται σε πυρηνικούς κινητήρες πυραύλων στερεάς κατάστασης, καθώς είναι το μόνο κοινό ισότοπο βολφραμίου με χαμηλή θερμική διατομή νετρονίων (περίπου 2 αχυρώνας).

Βολφράμιο - Δ

ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ

Nickel-Strunz (10η Έκδοση)	1.ΑΕ.05
Dana (7η Έκδοση)	1.1.38.1

Το βολφράμιο ξεχωρίζει μεταξύ των μετάλλων όχι μόνο από τη διαθλαστικότητά του, αλλά και από τη μάζα του. Η πυκνότητα του βολφραμίου υπό κανονικές συνθήκες είναι 19,25 g / cm³, δηλαδή περίπου 6 φορές μεγαλύτερη από αυτή του αλουμινίου. Σε σύγκριση με τον χαλκό, το βολφράμιο είναι 2 φορές βαρύτερο από τον χαλκό. Με την πρώτη ματιά, η υψηλή πυκνότητα μπορεί να φαίνεται μειονέκτημα, επειδή τα προϊόντα που παράγονται από αυτό θα είναι βαριά. Αλλά ακόμη και αυτό το χαρακτηριστικό του μετάλλου έχει βρει την εφαρμογή του στην τεχνολογία. Οφέλη από το βολφράμιο λόγω της υψηλής πυκνότητάς του:

1. Η ικανότητα συγκέντρωσης μεγάλης μάζας σε μικρό όγκο.
2. Προστασία από ιοντίζουσα ακτινοβολία (ακτινοβολία).

Η πρώτη ιδιότητα εξηγείται από την εσωτερική δομή του μετάλλου. Ο πυρήνας ενός ατόμου περιέχει 74 πρωτόνια και 110 νετρόνια, δηλαδή 184 σωματίδια. Στον Περιοδικό Πίνακα Χημικών Στοιχείων, στον οποίο τα άτομα είναι διατεταγμένα σε αύξουσα σειρά ατομικής μάζας, το βολφράμιο βρίσκεται στην 74η θέση. Για το λόγο αυτό, μια ουσία που αποτελείται από βαριά άτομα θα έχει μεγάλη μάζα. Η ακτινοπροστασία είναι εγγενής σε όλα τα υλικά υψηλής πυκνότητας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ιοντίζουσα ακτινοβολία, συγκρουόμενη με οποιοδήποτε εμπόδιο, τη μεταφέρει μέρος της ενέργειας της. Οι πυκνότερες ουσίες έχουν υψηλή συγκέντρωση σωματιδίων ανά μονάδα όγκου, επομένως, οι ιοντίζουσες ακτίνες υφίστανται περισσότερες συγκρούσεις και, κατά συνέπεια, χάνουν περισσότερη ενέργεια. Η χρήση του μετάλλου βασίζεται στις παραπάνω ιδιότητες.

Εφαρμογή βολφραμίου

Η υψηλή πυκνότητα είναι ένα τεράστιο πλεονέκτημα του βολφραμίου έναντι άλλων μετάλλων.

Το βολφράμιο χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορες βιομηχανίες.

Χρήσεις που βασίζονται σε μεγάλη μάζα μετάλλου

Η σημαντική πυκνότητά του καθιστά το βολφράμιο ένα πολύτιμο υλικό εξισορρόπησης. Η εξισορρόπηση των βαρών από αυτό μειώνει το φορτίο που ενεργεί στα μέρη. Έτσι, η περίοδος λειτουργίας τους παρατείνεται. Εφαρμογές βολφραμίου:

1. Αεροδιαστημική. Μέρη βαρέων μετάλλων εξισορροπούν τις αποτελεσματικές ροπές. Ως εκ τούτου, το βολφράμιο χρησιμοποιείται για την κατασκευή λεπίδων ελικοπτέρων, έλικων, πηδαλίων. Λόγω του γεγονότος ότι το υλικό δεν διαθέτει μαγνητικές ιδιότητες, χρησιμοποιείται στην παραγωγή ηλεκτρονικών συστημάτων αεροπορίας.
2. Αυτοκινητοβιομηχανία. Το βολφράμιο χρησιμοποιείται όταν είναι απαραίτητο να συγκεντρωθεί μια μεγάλη μάζα σε ένα μικρό όγκο χώρου, για παράδειγμα, σε κινητήρες αυτοκινήτων εγκατεστημένους σε βαρέα φορτηγά, ακριβά SUV και οχήματα ντίζελ. Επίσης, το βολφράμιο είναι ένα πλεονεκτικό υλικό για την κατασκευή στροφαλοφόρων αξόνων και σφονδύλων, φορτίων πλαισίου. Εκτός από την υψηλή πυκνότητά του, το μέταλλο χαρακτηρίζεται από υψηλό συντελεστή ελαστικότητας, χάρη σε αυτές τις ιδιότητες, χρησιμοποιείται για την απόσβεση κραδασμών σε κινήσεις.
3. Οπτική. Τα βάρη βολφραμίου της πολύπλοκης διαμόρφωσης λειτουργούν ως εξισορροπητές σε μικροσκόπια και άλλα οπτικά όργανα υψηλής ακρίβειας.
4. Παραγωγή αθλητικού εξοπλισμού. Το βολφράμιο χρησιμοποιείται αντί του μολύβδου στον αθλητικό εξοπλισμό γιατί, σε αντίθεση με το τελευταίο, δεν είναι επιβλαβές για την υγεία και το περιβάλλον. Για παράδειγμα, το υλικό χρησιμοποιείται στην κατασκευή ράβδων γκολφ.
5. Στη μηχανολογία. Τα δονητικά σφυριά είναι κατασκευασμένα από βολφράμιο, με το οποίο οδηγούν πασσάλους. Στη μέση κάθε συσκευής υπάρχει ένα περιστρεφόμενο βάρος. Μετατρέπει την ενέργεια των κραδασμών σε κινητήρια δύναμη. Λόγω της παρουσίας βολφραμίου, είναι δυνατή η χρήση δονητικών σφυριών για συμπιεσμένο έδαφος σημαντικού πάχους.
6. Για την κατασκευή οργάνων ακριβείας. Στη βαθιά γεώτρηση χρησιμοποιούνται όργανα ακριβείας, η βάση των οποίων δεν πρέπει να υπόκειται σε κραδασμούς. Αυτή η απαίτηση ικανοποιείται από το βολφράμιο, το οποίο έχει επίσης υψηλό συντελεστή ελαστικότητας. Τα αντικραδασμικά στηρίγματα παρέχουν ομαλή λειτουργία, επομένως χρησιμοποιούνται σε βαρετές και ράβδους λείανσης, σε άξονες εργαλείων. Το τμήμα εργασίας του εργαλείου κατασκευάζεται με βάση το βολφράμιο, καθώς έχει αυξημένη σκληρότητα.

Χρήση με βάση την ικανότητα προστασίας από την ακτινοβολία

Επιδιορθωτές βολφραμίου στη χειρουργική.

• Σύμφωνα με αυτό το κριτήριο, τα κράματα βολφραμίου είναι μπροστά από το χυτοσίδηρο, το χάλυβα, τον μόλυβδο και το νερό, επομένως τα κολιέ και οι προστατευτικές ασπίδες είναι κατασκευασμένες από μέταλλο, οι οποίες χρησιμοποιούνται στην ακτινοθεραπεία. Τα κράματα βολφραμίου δεν υπόκεινται σε παραμόρφωση και είναι εξαιρετικά αξιόπιστα. Η χρήση πολλαπλών φύλλων χρωματιστών καθιστά δυνατή την κατεύθυνση της ακτινοβολίας σε μια συγκεκριμένη περιοχή του προσβεβλημένου ιστού. Κατά τη διάρκεια της θεραπείας, λαμβάνονται πρώτα ακτινογραφίες για τον εντοπισμό της θέσης και τον προσδιορισμό της φύσης του όγκου. Στη συνέχεια, τα πέταλα του ζεύγους μετακινούνται από τον ηλεκτροκινητήρα στην επιθυμητή θέση. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν 120 πέταλα, με τη βοήθεια των οποίων δημιουργείται ένα πεδίο που επαναλαμβάνει το σχήμα του όγκου. Επιπλέον, δέσμες με υψηλή ακτινοβολία κατευθύνονται στην πληγείσα περιοχή. Σε αυτή την περίπτωση, ο όγκος ακτινοβολείται από το γεγονός ότι ο πολλαπλασιαστής περιστρέφεται γύρω από τον ασθενή. Για την προστασία των παρακείμενων υγιών ιστών και του περιβάλλοντος από την ακτινοβολία, ο προχωρητής πρέπει να είναι πολύ ακριβής.
• Έχουν αναπτυχθεί ειδικοί χρωματιστές δακτυλίων από βολφράμιο για ακτινοχειρουργική, η ακτινοβολία των οποίων κατευθύνεται στο κεφάλι και το λαιμό. Η συσκευή πραγματοποιεί εστίαση υψηλής ακρίβειας γάμμα υψηλής ακρίβειας. Επίσης, το βολφράμιο αποτελεί μέρος των πλακών για τομογράφους υπολογιστών, στοιχεία θωράκισης για ανιχνευτές και γραμμικούς επιταχυντές, εξοπλισμό δοσιμετρίας και μη καταστροφικές συσκευές δοκιμών, δοχεία για ραδιενεργές ουσίες. Το βολφράμιο χρησιμοποιείται σε συσκευές γεώτρησης. Οι ασπίδες είναι κατασκευασμένες από αυτό για την προστασία των βυθισμένων οργάνων από την ακτινοβολία Χ και τη γ ακτινοβολία.

Ταξινόμηση κραμάτων βολφραμίου

Κριτήρια όπως η αυξημένη πυκνότητα και η ανθεκτικότητα του βολφραμίου καθιστούν δυνατή τη χρήση του σε πολλές βιομηχανίες. Ωστόσο, οι σύγχρονες τεχνολογίες απαιτούν μερικές φορές πρόσθετες ιδιότητες υλικών που δεν έχει το καθαρό μέταλλο. Για παράδειγμα, η ηλεκτρική αγωγιμότητά του είναι χαμηλότερη από αυτή του χαλκού και η κατασκευή τμήματος σύνθετου γεωμετρικού σχήματος είναι δύσκολη λόγω της ευθραυστότητας του υλικού. Σε τέτοιες καταστάσεις, οι ακαθαρσίες βοηθούν. Επιπλέον, ο αριθμός τους συχνά δεν υπερβαίνει το 10%. Μετά την προσθήκη χαλκού, σιδήρου, νικελίου, βολφραμίου, η πυκνότητα των οποίων παραμένει πολύ υψηλή (τουλάχιστον 16,5 g / cm³), μεταφέρει καλύτερα το ηλεκτρικό ρεύμα και γίνεται όλκιμο, γεγονός που καθιστά δυνατή την καλή επεξεργασία του.

Άδεια παραμονής, VNM, VD

Ανάλογα με τη σύνθεση, τα κράματα επισημαίνονται διαφορετικά.

1. Τα VNZH είναι κράματα βολφραμίου που περιέχουν νικέλιο και σίδηρο,
2. ВНМ - νικέλιο και χαλκός,
3. VD - μόνο χαλκός.

Στην επισήμανση, τα κεφαλαία γράμματα ακολουθούνται από αριθμούς που υποδεικνύουν το ποσοστό. Για παράδειγμα, το VNM 3-2 είναι ένα κράμα βολφραμίου με την προσθήκη 3% νικελίου και 2% χαλκού, το VNM 5-3 περιέχει 5% νικέλιο και 3% σίδηρο στην ακαθαρσία, το VD-30 αποτελείται από 30% χαλκό.

Το βολφράμιο ανήκει σε πυρίμαχα μέταλλα, τα οποία είναι σχετικά σπάνια στον φλοιό της γης. Έτσι, το περιεχόμενο στο φλοιό της γης (σε%) βολφραμίου είναι περίπου 10 -5, ρήνιο 10 -7, μολυβδαίνιο 3,10 -4, νιόβιο 10 -3, ταντάλιο 2,10 -4 και βανάδιο 1,5,10 -2.

Τα πυρίμαχα μέταλλα είναι μεταβατικά στοιχεία και βρίσκονται στις ομάδες IV, V, VI και VII (υποομάδα Α) του περιοδικού πίνακα στοιχείων. Με την αύξηση του ατομικού αριθμού, το σημείο τήξης των πυρίμαχων μετάλλων αυξάνεται σε κάθε μία από τις υποομάδες.

Τα στοιχεία VA και VIA ομάδες (βανάδιο, νιόβιο, ταντάλιο, χρώμιο, μολυβδαίνιο και βολφράμιο) είναι πυρίμαχα μέταλλα με σώμα-κεντρικό κυβικό πλέγμα, σε αντίθεση με άλλα πυρίμαχα μέταλλα, τα οποία έχουν προσωποκεντρική και εξαγωνική πυκνά συσκευασμένη δομή.

Είναι γνωστό ότι ο κύριος παράγοντας που καθορίζει την κρυσταλλική δομή και τις φυσικές ιδιότητες των μετάλλων και των κραμάτων είναι η φύση των διατομικών δεσμών τους. Τα πυρίμαχα μέταλλα χαρακτηρίζονται από υψηλή αντοχή του διατομικού δεσμού και, ως αποτέλεσμα, υψηλό σημείο τήξης, αυξημένη μηχανική αντοχή και σημαντική ηλεκτρική αντίσταση.

Η δυνατότητα μελέτης μετάλλων με ηλεκτρονική μικροσκοπία καθιστά δυνατή τη μελέτη των δομικών χαρακτηριστικών της ατομικής κλίμακας, αποκαλύπτει τη σχέση μεταξύ μηχανικών ιδιοτήτων και εξαρθρώσεων, βλαβών στοίβαξης κ.λπ. Τα δεδομένα που λαμβάνονται δείχνουν ότι οι χαρακτηριστικές φυσικές ιδιότητες που διακρίνουν τα πυρίμαχα μέταλλα από τα συνηθισμένα αυτά καθορίζονται από την ηλεκτρονική δομή των ατόμων τους. Τα ηλεκτρόνια μπορούν, σε διάφορους βαθμούς, να περάσουν από το ένα άτομο στο άλλο και ο τύπος μετάβασης αντιστοιχεί σε έναν συγκεκριμένο τύπο διατομικών δεσμών. Η ιδιαιτερότητα της ηλεκτρονικής δομής καθορίζει το υψηλό επίπεδο διατομικών δυνάμεων (δεσμών), το υψηλό σημείο τήξης, τη δύναμη των μετάλλων και την αλληλεπίδρασή τους με άλλα στοιχεία και ακαθαρσίες εισαγωγής. Στο βολφράμιο, το ενεργητικά κέλυφος περιλαμβάνει ηλεκτρόνια 5 d και 6 s.

Από τα πυρίμαχα μέταλλα, το βολφράμιο έχει τη μεγαλύτερη πυκνότητα - 19,3 g / cm 3. Αν και, όταν χρησιμοποιείται σε κατασκευές, η υψηλή πυκνότητα βολφραμίου μπορεί να θεωρηθεί ως αρνητικός δείκτης, εντούτοις, η αυξημένη αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες καθιστά δυνατή τη μείωση της μάζας των προϊόντων βολφραμίου μειώνοντας το μέγεθός τους.

Η πυκνότητα των πυρίμαχων μετάλλων εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την κατάστασή τους. Για παράδειγμα, η πυκνότητα μιας συσσωματωμένης ράβδου βολφραμίου κυμαίνεται από 17,0-18,0 g / cm 3 και η πυκνότητα μιας σφυρηλατημένης ράβδου με ρυθμό παραμόρφωσης 75% είναι 18,6-19,2 g / cm 3. Το ίδιο παρατηρείται και στο μολυβδαίνιο: μια πυροσυσσωματωμένη ράβδος έχει πυκνότητα 9,2-9,8 g / cm 3, σφυρηλατημένη με βαθμό παραμόρφωσης 75% -9,7-10,2 g / cm 3 και χυτή 10,2 g / cm 3 ...

Ορισμένες φυσικές ιδιότητες του βολφραμίου, του τανταλίου, του μολυβδαινίου και του νιοβίου για σύγκριση δίνονται στον πίνακα. 1. Η θερμική αγωγιμότητα του βολφραμίου είναι μικρότερη από τη μισή θερμική αγωγιμότητα του χαλκού, αλλά είναι πολύ υψηλότερη από αυτή του σιδήρου ή του νικελίου.

Τα πυρίμαχα μέταλλα των ομάδων VA, VIA, VIIA του περιοδικού πίνακα στοιχείων έχουν χαμηλότερο συντελεστή γραμμικής διαστολής σε σύγκριση με άλλα στοιχεία. Το βολφράμιο έχει τον χαμηλότερο συντελεστή γραμμικής διαστολής, ο οποίος υποδηλώνει την υψηλή σταθερότητα του ατομικού του πλέγματος και αποτελεί μοναδική ιδιότητα αυτού του μετάλλου.

Το βολφράμιο έχει θερμική αγωγιμότητα περίπου 3 φορές μικρότερη από την ηλεκτρική αγωγιμότητα του ανοπτημένου χαλκού, αλλά είναι υψηλότερη από αυτή του σιδήρου, της πλατίνας και του φωσφοριτικού χαλκού.

Για τη μεταλλουργία, η πυκνότητα του μετάλλου σε υγρή κατάσταση έχει μεγάλη σημασία, καθώς αυτό το χαρακτηριστικό καθορίζει την ταχύτητα κίνησης κατά μήκος των καναλιών, τη διαδικασία αφαίρεσης αερίων και μη μεταλλικών εγκλεισμάτων και επηρεάζει το σχηματισμό κοιλότητας συρρίκνωσης και πορώδους ράβδοι Για το βολφράμιο, αυτή η τιμή είναι υψηλότερη από ό, τι για άλλα πυρίμαχα μέταλλα. Ωστόσο, ένα άλλο φυσικό χαρακτηριστικό - η επιφανειακή τάση υγρών πυρίμαχων μετάλλων στη θερμοκρασία τήξης - διαφέρει λιγότερο (βλ. Πίνακα 1). Η γνώση αυτής της φυσικής ιδιότητας είναι απαραίτητη σε διαδικασίες όπως προστατευτική επίστρωση, εμποτισμός, τήξη και χύτευση.

Μια σημαντική ιδιότητα χύτευσης ενός μετάλλου είναι η ρευστότητα. Εάν για όλα τα μέταλλα αυτή η τιμή καθορίζεται όταν χύνεται ένα υγρό μέταλλο σε σπειροειδή μορφή σε θερμοκρασία έκχυσης υψηλότερη από τη θερμοκρασία τήξης κατά 100-200 ° C, τότε η ρευστότητα του βολφραμίου λαμβάνεται με την παρέκταση της εμπειρικής εξάρτησης αυτής της τιμής από το θερμότητα σύντηξης.

Το βολφράμιο είναι σταθερό σε διάφορα αέρια, οξέα και μερικά λιωμένα μέταλλα. Σε θερμοκρασία δωματίου, το βολφράμιο δεν αλληλεπιδρά με υδροχλωρικό, θειικό και φωσφορικό οξύ, δεν εκτίθεται σε διαλυμένο νιτρικό οξύ και, σε μικρότερη έκταση από το μολυβδαίνιο, αντιδρά σε μίγμα νιτρικού και υδροφθορικού οξέος. Το βολφράμιο έχει υψηλή αντοχή στη διάβρωση στο περιβάλλον ορισμένων αλκαλίων, για παράδειγμα, στο περιβάλλον του υδροξειδίου του νατρίου και του καλίου, στο οποίο είναι ανθεκτικό σε θερμοκρασίες 550 ° C. Όταν εκτίθεται σε λιωμένο νάτριο, είναι σταθερό έως τους 900 ° C , υδράργυρο έως 600 ° C, γάλλιο έως 800 και βισμούθιο έως 980 ° C. Ο ρυθμός διάβρωσης σε αυτά τα υγρά μέταλλα δεν υπερβαίνει τα 0,025 mm / έτος. Σε θερμοκρασία 400-490 ° C, το βολφράμιο αρχίζει να οξειδώνεται στον αέρα και το οξυγόνο. Μια ασθενής αντίδραση συμβαίνει όταν θερμαίνεται στους 100 ° C σε υδροχλωρικό, νιτρικό και υδροφθορικό οξύ. Σε ένα μείγμα υδροφθορικού και νιτρικού οξέος, το βολφράμιο διαλύεται γρήγορα. Η αλληλεπίδραση με αέρια μέσα ξεκινά σε θερμοκρασίες (° C): με χλώριο 250, με φθόριο 20. Στο διοξείδιο του άνθρακα, το βολφράμιο οξειδώνεται στους 1200 ° C, στην αμμωνία η αντίδραση δεν συμβαίνει.

Η κανονικότητα της οξείδωσης των πυρίμαχων μετάλλων καθορίζεται κυρίως από τη θερμοκρασία. Το βολφράμιο έως 800-1000 ° C έχει παραβολικό σχήμα οξείδωσης και πάνω από 1000 ° C είναι γραμμικό.

Υψηλή αντοχή στη διάβρωση σε υγρά μεταλλικά μέσα (νάτριο, κάλιο, λίθιο, υδράργυρος) επιτρέπει τη χρήση βολφραμίου και κραμάτων του σε σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.

Οι ιδιότητες αντοχής του βολφραμίου εξαρτώνται από την κατάσταση του υλικού και τη θερμοκρασία. Για σφυρήλατες ράβδους βολφραμίου, η αντοχή εφελκυσμού μετά την ανακρυστάλλωση ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία δοκιμής από 141 kgf / mm 2 στους 20 ° C έως 15,5 kgf / mm 2 στους 1370 ° C. Βολφράμιο που λαμβάνεται με μεταλλουργία σε σκόνη όταν η θερμοκρασία αλλάζει από 1370 σε 2205 ° C έχει; b = 22,5 × 6,3 kgf / mm 2. Η αντοχή του βολφραμίου αυξάνεται ιδιαίτερα κατά τη διάρκεια ψυχρής παραμόρφωσης. Ένα σύρμα με διάμετρο 0,025 mm έχει αντοχή εφελκυσμού 427 kgf / mm 2.

Η σκληρότητα του παραμορφωμένου εμπορικά καθαρού βολφραμίου HB 488, ανόπτηση HB 286. Ταυτόχρονα, μια τέτοια υψηλή σκληρότητα παραμένει μέχρι θερμοκρασίες κοντά στο σημείο τήξης και εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την καθαρότητα του μετάλλου.

Το μέτρο ελαστικότητας σχετίζεται περίπου με τον ατομικό όγκο της θερμοκρασίας τήξης

όπου T pl είναι το απόλυτο σημείο τήξης. V aΤ - ατομικός όγκος. Το Κ είναι σταθερά.

Ένα διακριτικό χαρακτηριστικό του βολφραμίου μεταξύ των μετάλλων είναι επίσης μια υψηλή ογκομετρική παραμόρφωση, η οποία καθορίζεται από την έκφραση

όπου Ε είναι το μέτρο ελαστικότητας του πρώτου είδους, kgf / mm 2 · α -συντελεστής εγκάρσιας παραμόρφωσης.

Αυτί. 3 απεικονίζει την αλλαγή στην ογκομετρική παραμόρφωση για χάλυβα, χυτοσίδηρο και βολφράμιο, υπολογιζόμενη χρησιμοποιώντας την παραπάνω έκφραση.

Η πλαστικότητα του εμπορικά καθαρού βολφραμίου στους 20 ° C είναι μικρότερη από 1% και αυξάνεται μετά τον καθαρισμό της ζώνης δέσμης ηλεκτρονίων από ακαθαρσίες, καθώς και όταν προστίθεται με προσθήκη 2% οξειδίου του θορίου. Με την αύξηση της θερμοκρασίας, η πλαστικότητα αυξάνεται.

Η υψηλή ενέργεια των διατομικών δεσμών μετάλλων των ομάδων IV, V, VIA καθορίζει την υψηλή αντοχή τους στο δωμάτιο και τις αυξημένες θερμοκρασίες. Οι μηχανικές ιδιότητες των πυρίμαχων μετάλλων εξαρτώνται σημαντικά από την καθαρότητα, τις μεθόδους παραγωγής, τη μηχανική και θερμική επεξεργασία, τον τύπο των ημιτελών προϊόντων και άλλους παράγοντες. Οι περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις μηχανικές ιδιότητες των πυρίμαχων μετάλλων, που δημοσιεύθηκαν στη βιβλιογραφία, ελήφθησαν σε ανεπαρκώς καθαρά μέταλλα, αφού η τήξη υπό συνθήκες κενού άρχισε να χρησιμοποιείται σχετικά πρόσφατα.

Στο σχ. 1 δείχνει την εξάρτηση του σημείου τήξης πυρίμαχων μετάλλων από τη θέση στον περιοδικό πίνακα στοιχείων.

Η σύγκριση των μηχανικών ιδιοτήτων του βολφραμίου μετά την τήξη τόξου και του βολφραμίου που λαμβάνονται με τη μέθοδο της μεταλλουργίας σε σκόνη δείχνει ότι αν και η τελική τους αντοχή διαφέρει ασήμαντα, το βολφράμιο τήξης τόξου αποδεικνύεται πιο όλκιμο.

Η σκληρότητα Brinell του βολφραμίου με τη μορφή συσσωματωμένης ράβδου είναι HB 200-250 και του φύλλου ψυχρής κατεργασίας HB 450-500, η ​​σκληρότητα του μολυβδαινίου είναι HB 150-160 και HB 240-250, αντίστοιχα.

Η κράμα βολφραμίου πραγματοποιείται προκειμένου να αυξηθεί η πλαστικότητα του, για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιούνται υποκατάστατα στοιχεία. Όλο και περισσότερη προσοχή δίνεται στις προσπάθειες αύξησης της ολκιμότητας των μετάλλων της ομάδας VIA με την προσθήκη μικρών ποσοτήτων στοιχείων των ομάδων VII και VIII. Η αύξηση της πλαστικότητας εξηγείται από το γεγονός ότι κατά την κράμα μεταβατικών μετάλλων με πρόσθετα, δημιουργείται μια ανομοιογενής πυκνότητα ηλεκτρονίων στο κράμα λόγω του εντοπισμού των ηλεκτρονίων των στοιχείων κράματος. Σε αυτή την περίπτωση, το άτομο του στοιχείου κράματος αλλάζει τις δυνάμεις των διατομικών δεσμών στον παρακείμενο όγκο του διαλύτη. το μήκος ενός τέτοιου όγκου θα πρέπει να εξαρτάται από την ηλεκτρονική δομή των κραμάτων και κραμάτων μετάλλων.

Η δυσκολία στη δημιουργία κραμάτων βολφραμίου έγκειται στο γεγονός ότι δεν έχει ακόμη καταστεί δυνατή η παροχή της απαραίτητης ολκιμότητας με αύξηση της αντοχής. Οι μηχανικές ιδιότητες των κραμάτων βολφραμίου ντοπαρισμένου με μολυβδαίνιο, ταντάλιο, νιόβιο και οξείδιο του θωρίου (κατά τη διάρκεια βραχυπρόθεσμων δοκιμών) δίνονται στον πίνακα. 4

Η συγκόλληση βολφραμίου με μολυβδαίνιο καθιστά δυνατή την απόκτηση κραμάτων, τα οποία ως προς τις ιδιότητες αντοχής τους είναι ανώτερα από το μη κράμα βολφραμίου έως θερμοκρασίες 2200 ° C (βλέπε πίνακα 4). Με αύξηση της περιεκτικότητας σε ταντάλιο από 1,6 σε 3,6% σε θερμοκρασία 1650 ° C, η αντοχή αυξάνεται 2,5 φορές. Αυτό συνοδεύεται από 2 φορές μείωση της επιμήκυνσης.

Σκληρυμένα με διασπορά και σύνθετα κράματα κραμάτων με βάση το βολφράμιο, τα οποία περιέχουν μολυβδαίνιο, νιόβιο, άφνιο, ζιρκόνιο και άνθρακα, έχουν αναπτυχθεί και τελειοποιούνται. Για παράδειγμα, οι ακόλουθες συνθέσεις: W - 3% Mo - 1% Nb. W - 3% Mo - 0,1% Hf. W - 3% Mo - 0,05% Zr. W - 0,07% Zr - 0,004% Β; W - 25% Mo - 0,11% Zr - 0,05% C.

Κράμα W - 0,48% Zr -0,048% C έχει; b = 55,2 kgf / mm 2 στους 1650 ° C και 43,8 kgf / mm 2 στους 1925 ° C

Τα κράματα βολφραμίου, που περιέχουν χιλιάδες τοις εκατό βορίου, δέκατα τοις εκατό ζιρκονίου, και άφνιο, και περίπου 1,5% νιόβιο, έχουν υψηλές μηχανικές ιδιότητες. Η αντοχή εφελκυσμού αυτών των κραμάτων σε υψηλές θερμοκρασίες είναι 54,6 kgf / mm 2 στους 1650 ° C, 23,8 kgf / mm 2 στους 2200 ° C και 4,6 kgf / mm 2 στους 2760 ° C. Ωστόσο, η θερμοκρασία μετάβασης (περίπου 500 ° C ) τέτοιων κραμάτων από την πλαστική κατάσταση στην εύθραυστη κατάσταση είναι αρκετά υψηλή.

Η βιβλιογραφία περιέχει πληροφορίες για κράματα βολφραμίου με 0,01 και 0,1% C, τα οποία χαρακτηρίζονται από αντοχή εφελκυσμού 2-3 φορές υψηλότερη από την αντοχή εφελκυσμού του ανακρυσταλλωμένου βολφραμίου.

Το ρήνιο αυξάνει σημαντικά τη θερμική αντίσταση των κραμάτων βολφραμίου (Πίνακας 5).

Για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα και σε μεγάλη κλίμακα, το βολφράμιο και τα κράματά του έχουν χρησιμοποιηθεί στην ηλεκτρική και την κενού τεχνολογία. Το βολφράμιο και τα κράματά του είναι το κύριο υλικό για την κατασκευή νημάτων, ηλεκτροδίων, καθόδων και άλλων δομικών στοιχείων ισχυρών ηλεκτρικών συσκευών κενού. Υψηλή εκπομπή και παραγωγή φωτός σε κατάσταση πυρακτώσεως, χαμηλή πίεση ατμών καθιστούν το βολφράμιο ένα από τα πιο σημαντικά υλικά για αυτήν τη βιομηχανία. Το καθαρό (χωρίς πρόσθετα) βολφράμιο χρησιμοποιείται σε συσκευές ηλεκτρικής σκούπας για την κατασκευή εξαρτημάτων που λειτουργούν σε χαμηλές θερμοκρασίες και δεν προκατεργάζονται σε θερμοκρασίες άνω των 300 ° C.

Τα πρόσθετα διαφόρων στοιχείων αλλάζουν σημαντικά τις ιδιότητες του βολφραμίου. Αυτό καθιστά δυνατή τη δημιουργία κραμάτων βολφραμίου με τα απαιτούμενα χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, για μέρη συσκευών ηλεκτροπαραγωγής που απαιτούν τη χρήση βολφραμίου που δεν χαλαρώνει σε θερμοκρασίες έως 2900 ° C και με υψηλή θερμοκρασία πρωτογενούς ανακρυστάλλωσης, χρησιμοποιούνται κράματα με πρόσθετα πυριτίου-αλκαλίων ή αλουμινίου. Τα πρόσθετα αλκαλίων πυριτίου και θορίου αυξάνουν τη θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης και αυξάνουν τη δύναμη του βολφραμίου σε υψηλές θερμοκρασίες, γεγονός που καθιστά δυνατή την κατασκευή εξαρτημάτων που λειτουργούν σε θερμοκρασίες έως 2100 ° C υπό συνθήκες αυξημένης μηχανικής καταπόνησης.

Οι καθόδους ηλεκτρονικών συσκευών και συσκευών εκκένωσης αερίου, γάντζοι και ελατήρια λαμπτήρων γεννήτριας για την αύξηση των ιδιοτήτων εκπομπής είναι κατασκευασμένες από βολφράμιο με ένα πρόσθετο οξειδίου του θωρίου (για παράδειγμα, βαθμοί VT-7, VT-10, VT-15, με η περιεκτικότητα σε οξείδιο του θορίου, αντίστοιχα, 7, 10 και 15%).

Τα θερμοστοιχεία υψηλής θερμοκρασίας κατασκευάζονται από κράματα βολφραμίου-ρηνίου. Το βολφράμιο χωρίς πρόσθετα, στο οποίο επιτρέπεται αυξημένη περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες, χρησιμοποιείται στην κατασκευή ψυχρών τμημάτων συσκευών ηλεκτρικού κενού (υαλοπίνακες, τραβέρσες). Συνιστάται η κατασκευή ηλεκτροδίων λαμπτήρων φλας και ψυχρών καθόδων λαμπτήρων εκκένωσης αερίου από κράμα βολφραμίου με νικέλιο και βάριο.

Για λειτουργία σε θερμοκρασίες άνω των 1700 ° C, πρέπει να χρησιμοποιούνται κράματα BB-2 (βολφραμίου-μονοβίου). Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι σε βραχυπρόθεσμες δοκιμές, κράματα με περιεκτικότητα σε νιόβιο από 0,5 έως 2% έχουν αντοχή εφελκυσμού στους 1650 ° C 2-2,5 φορές υψηλότερη από το μη κράμα βολφραμίου. Το πιο ανθεκτικό κράμα είναι το βολφράμιο με 15% μολυβδαίνιο. Τα κράματα W-Re-Th O 2 έχουν καλή κατεργασία σε σύγκριση με τα κράματα W-Re. η προσθήκη διοξειδίου του θορίου καθιστά δυνατή την επεξεργασία όπως στροφή, άλεση, διάτρηση.

Η συγκόλληση βολφραμίου με ρήνιο αυξάνει την πλαστικότητα του, ενώ οι ιδιότητες αντοχής γίνονται περίπου ίδιες με την αύξηση της θερμοκρασίας. Η προσθήκη λεπτών οξειδίων σε κράματα βολφραμίου αυξάνει την ολκιμότητα τους. Επιπλέον, αυτά τα πρόσθετα βελτιώνουν σημαντικά τη δυνατότητα κατεργασίας.

Κράματα βολφραμίου με ρήνιο (W - 3% Re; W - 5% Re; W - 25% Re) χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση και τον έλεγχο θερμοκρασιών έως 2480 ° C στην παραγωγή χάλυβα και σε άλλους τύπους τεχνολογίας. Η χρήση κραμάτων βολφραμίου-ρηνίου στην κατασκευή αντικαθόντων σε σωλήνες ακτίνων Χ αυξάνεται. Οι αντι-κάθοδοι μολυβδαινίου επικαλυμμένοι με αυτό το κράμα λειτουργούν υπό υψηλή καταπόνηση και έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.

Η υψηλή ευαισθησία των ηλεκτροδίων βολφραμίου στις αλλαγές στη συγκέντρωση των ιόντων υδρογόνου τους επιτρέπει να χρησιμοποιηθούν για ποτενσιομετρική τιτλοδότηση. Τέτοια ηλεκτρόδια χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο του νερού και διαφόρων διαλυμάτων. Είναι απλοί στο σχεδιασμό και έχουν χαμηλή ηλεκτρική αντίσταση, γεγονός που τα καθιστά πολλά υποσχόμενα για χρήση ως μικροηλεκτρόδια για τη μελέτη της αντίστασης οξέος του στρώματος κοντά στο ηλεκτρόδιο σε ηλεκτροχημικές διεργασίες.

Τα μειονεκτήματα του βολφραμίου είναι η χαμηλή ολκιμότητα του (?<1%), большая плотность, высокое поперечное сечение захвата тепловых нейтронов, плохая свариваемость, низкая ока-линостойкость и плохая обрабатываемость резанием. Однако легирование его различными элементами позволяет улучшить эти характеристики.

Ορισμένα εξαρτήματα για την ηλεκτρική βιομηχανία και τις επενδύσεις ακροφυσίων κινητήρα είναι κατασκευασμένα από βολφράμιο εμποτισμένο με χαλκό ή ασήμι. Η αλληλεπίδραση της πυρίμαχης στερεάς φάσης (βολφράμιο) με το εμποτισμένο μέταλλο (χαλκός ή ασήμι) είναι τέτοια που η αμοιβαία διαλυτότητα των μετάλλων πρακτικά απουσιάζει. Οι γωνίες επαφής της διαβροχής του βολφραμίου με υγρό χαλκό και ασήμι είναι μάλλον μικρές λόγω της υψηλής επιφανειακής ενέργειας του βολφραμίου και αυτό το γεγονός βελτιώνει τη διείσδυση αργύρου ή χαλκού. Το βολφράμιο εμποτισμένο με άργυρο ή χαλκό παρήχθη αρχικά με δύο μεθόδους: βυθίζοντας εντελώς ένα κουβάρι βολφραμίου σε λιωμένο μέταλλο ή εν μέρει βυθίζοντας ένα αιωρούμενο κουβάρι βολφραμίου. Υπάρχουν επίσης μέθοδοι εμποτισμού χρησιμοποιώντας υγρή υδροστατική πίεση ή αναρρόφηση κενού.

Η κατασκευή ηλεκτρικών επαφών εμποτισμένων με ασήμι ή χαλκό από βολφράμιο πραγματοποιείται ως εξής. Πρώτον, η σκόνη βολφραμίου πιέζεται και συντήκεται υπό ορισμένες τεχνολογικές συνθήκες. Στη συνέχεια, το τεμάχιο εργασίας που προκύπτει εμποτίζεται. Ανάλογα με το λαμβανόμενο πορώδες του τεμαχίου εργασίας, η αναλογία του παράγοντα εμποτισμού αλλάζει. Έτσι, η περιεκτικότητα σε χαλκό σε βολφράμιο μπορεί να κυμαίνεται από 30 έως 13% όταν η συγκεκριμένη πίεση πίεσης αλλάζει από 2 σε 20 tf / cm2. Η τεχνολογία για τη λήψη εμποτισμένων υλικών είναι αρκετά απλή, οικονομική και η ποιότητα τέτοιων επαφών είναι υψηλότερη, καθώς ένα από τα συστατικά δίνει στο υλικό υψηλή σκληρότητα, αντοχή στη διάβρωση, υψηλό σημείο τήξης και το άλλο αυξάνει την ηλεκτρική αγωγιμότητά του.

Καλά αποτελέσματα επιτυγχάνονται όταν χρησιμοποιείτε εμποτισμένο βολφράμιο με χαλκό ή ασήμι για την κατασκευή ενθέτων ακροφυσίων για κινητήρες στερεού καυσίμου. Η αύξηση των ιδιοτήτων του εμποτισμένου βολφραμίου όπως η θερμική αγωγιμότητα και η ηλεκτρική αγωγιμότητα, ο συντελεστής θερμικής διαστολής, αυξάνει σημαντικά την αντοχή του κινητήρα. Επιπλέον, η εξάτμιση του εμποτισμένου μετάλλου από το βολφράμιο κατά τη λειτουργία του κινητήρα έχει θετική επίδραση, μειώνοντας τις ροές θερμότητας και μειώνοντας τη διαβρωτική επίδραση των προϊόντων καύσης.

Η σκόνη βολφραμίου χρησιμοποιείται στην κατασκευή πορωδών υλικών για τμήματα ηλεκτροστατικού κινητήρα ιόντων. Η χρήση βολφραμίου για αυτούς τους σκοπούς καθιστά δυνατή τη βελτίωση των βασικών χαρακτηριστικών του.

Οι θερμικές ιδιότητες διάβρωσης των ακροφυσίων από βολφράμιο, ενισχυμένα με διασκορπισμένα οξείδια ZrO2, MgO2, V2O3, HfO 2, αυξάνονται σε σύγκριση με τα ακροφύσια από συντηγμένο βολφράμιο. Μετά από κατάλληλη προετοιμασία, γαλβανικές επικαλύψεις εφαρμόζονται στην επιφάνεια του βολφραμίου για τη μείωση της διάβρωσης σε υψηλές θερμοκρασίες, για παράδειγμα, επένδυση νικελίου, η οποία πραγματοποιείται σε ηλεκτρολύτη που περιέχει 300 g / l θειικού νατρίου, 37.5 g / l βορικού οξέος σε ρεύμα πυκνότητα 0,5-11 A / dm 2, θερμοκρασία 65 ° C και pH = 4.

Το βολφράμιο είναι ένα χημικό στοιχείο της ομάδας 4 με ατομικό αριθμό 74 στον περιοδικό πίνακα του Ντμίτρι Ιβάνοβιτς Μεντελέγιεφ, που υποδηλώνεται W (Wolframium). Το μέταλλο ανακαλύφθηκε και απομονώθηκε από δύο Ισπανούς χημικούς επιστήμονες, τους αδελφούς d'Eluyard, το 1783. Το ίδιο το όνομα "Wolframium" πέρασε σε ένα στοιχείο από τον προηγουμένως γνωστό ορυκτό wolframite, το οποίο ήταν γνωστό ήδη από τον 16ο αιώνα, στη συνέχεια ονομάστηκε "αφρός λύκου" ή "Spuma lupi" στα λατινικά, στα γερμανικά αυτή η φράση ακούγεται σαν "Wolf Rahm" (Tungsten). Το όνομα συνδέθηκε με το γεγονός ότι το βολφράμιο, ενώ συνοδεύει μεταλλεύματα κασσίτερου, παρεμβαίνει σημαντικά στην τήξη του κασσίτερου, επειδή μετέφερε τον κασσίτερο σε αφρό από σκωρίες (άρχισαν να λένε για αυτή τη διαδικασία: "Ο κασσίτερος καταβροχθίζεται σαν λύκος πρόβατο!"). Επί του παρόντος, στις Ηνωμένες Πολιτείες, τη Γαλλία, τη Μεγάλη Βρετανία και σε ορισμένες άλλες χώρες το όνομα "βολφράμιο" χρησιμοποιείται για να ονομάσει βολφράμιο (από το σουηδικό tung sten, που μεταφράζεται ως "βαριά πέτρα").

Το βολφράμιο είναι ένα γκρι, σκληρό μεταβατικό μέταλλο. Η κύρια εφαρμογή του βολφραμίου είναι ο ρόλος της βάσης σε πυρίμαχα υλικά στη μεταλλουργία. Το βολφράμιο είναι εξαιρετικά πυρίμαχο · υπό κανονικές συνθήκες, το μέταλλο είναι χημικά ανθεκτικό.

Το βολφράμιο διαφέρει από όλα τα άλλα μέταλλα σε ασυνήθιστη σκληρότητα, βαρύτητα και ανθεκτικότητα. Από την αρχαιότητα, οι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν την έκφραση "βαρύς ως μόλυβδος" ή "βαρύτερος από μόλυβδο", "μολυβένια βλέφαρα" κ.λπ. Αλλά θα ήταν πιο σωστό να χρησιμοποιούμε τη λέξη "βολφράμιο" σε αυτές τις αλληγορίες. Η πυκνότητα αυτού του μετάλλου είναι σχεδόν διπλάσια από αυτή του μολύβδου, για την ακρίβεια, 1,7 φορές. Με όλα αυτά, η ατομική μάζα του βολφραμίου είναι χαμηλότερη και έχει τιμή 184 έναντι 207 για μόλυβδο.

Το βολφράμιο είναι ένα ανοιχτό γκρι μέταλλο με τα υψηλότερα σημεία τήξης και βρασμού. Λόγω της πλαστικότητας και της πυκνότητας του βολφραμίου, είναι δυνατό να το χρησιμοποιήσετε ως νήματα συσκευών φωτισμού, σε σωλήνες εικόνας, καθώς και σε άλλους σωλήνες κενού.

Είναι γνωστά είκοσι μέταλλα βολφραμίου. Τα πιο συνηθισμένα: ορυκτά της ομάδας σεληλίτη του βολφραμίτη, τα οποία έχουν βιομηχανική σημασία. Λιγότερο κοινό είναι το θειούχο βολφραμίτη, δηλ. βολφρασιούχος (WS2) και ενώσεις που μοιάζουν με οξείδιο- σιδηρο-και χυλοτραγγιστίτης, βολφραμίτης, υδροτουγκστίτης. Vads, ψιλομελάνια με υψηλή περιεκτικότητα σε βολφράμιο είναι ευρέως διαδεδομένα.

Ανάλογα με τις συνθήκες εμφάνισης, τη μορφολογία και τον τύπο των κοιτασμάτων βολφραμίου, χρησιμοποιούνται ανοικτές, υπόγειες και συνδυασμένες μέθοδοι για την ανάπτυξή τους.

Επί του παρόντος δεν υπάρχουν μέθοδοι για την παραγωγή βολφραμίου απευθείας από συμπυκνώματα. Από αυτή την άποψη, οι ενδιάμεσες ενώσεις απομονώνονται πρώτα από το συμπύκνωμα και στη συνέχεια λαμβάνεται μεταλλικό βολφράμιο από αυτά. Ο διαχωρισμός του βολφραμίου περιλαμβάνει: αποσύνθεση συμπυκνωμάτων, μετά μετάβαση του μετάλλου σε ενώσεις, από τις οποίες διαχωρίζεται από τα άλλα συνοδευτικά στοιχεία. Απομόνωση βολφραμικού οξέος, δηλ. καθαρή χημική ένωση βολφραμίου, συνεχίζει με την επακόλουθη παραγωγή βολφραμίου σε μεταλλική μορφή.

Το βολφράμιο χρησιμοποιείται στην κατασκευή μηχανημάτων και εξοπλισμού για τις βιομηχανίες μεταλλουργίας, κατασκευής και εξόρυξης, στην κατασκευή λαμπτήρων και λαμπτήρων, στη βιομηχανία μεταφορών και ηλεκτρονικών, στη χημική βιομηχανία και σε άλλους τομείς.

Κατασκευασμένο από χάλυβα βολφραμίου, το εργαλείο είναι σε θέση να αντέξει τις τεράστιες ταχύτητες των πιο έντονων διαδικασιών επεξεργασίας μετάλλων. Η ταχύτητα κοπής με ένα τέτοιο εργαλείο μετριέται συνήθως σε δεκάδες μέτρα ανά δευτερόλεπτο.

Το βολφράμιο είναι μάλλον κακώς κατανεμημένο στη φύση. Η περιεκτικότητα μετάλλου στον φλοιό της γης κατά βάρος είναι περίπου 1,3 · 10 − 4%. Τα κυριότερα ορυκτά που περιέχουν βολφράμιο είναι φυσικά βολφραμικά κράτη: ο σχηματισμός, που αρχικά ονομαζόταν βολφράμιο και ο βολφραμίτης.

Βιολογικές ιδιότητες

Ο βιολογικός ρόλος του βολφραμίου είναι ασήμαντος. Το βολφράμιο στις ιδιότητες του είναι πολύ παρόμοιο με το μολυβδαίνιο, αλλά, σε αντίθεση με το τελευταίο, το βολφράμιο δεν είναι απαραίτητο στοιχείο. Παρά το γεγονός αυτό, το βολφράμιο είναι αρκετά ικανό να αντικαταστήσει το μολυβδαίνιο σε ζώα και φυτά, σε βακτήρια, ενώ αναστέλλει τη δραστηριότητα των εξαρτώμενων από Mo ενζύμων, για παράδειγμα, της ξανθίνη οξειδάσης. Λόγω της συσσώρευσης αλάτων βολφραμίου σε ζώα, τα επίπεδα ουρικού οξέος μειώνονται και τα επίπεδα υποξανθίνης και ξανθίνης αυξάνονται. Η σκόνη βολφραμίου, όπως και άλλες μεταλλικές σκόνες, είναι ερεθιστική για το αναπνευστικό σύστημα.

Κατά μέσο όρο, περίπου 0,001-0,015 χιλιοστόγραμμα βολφραμίου εισέρχεται στο ανθρώπινο σώμα την ημέρα με τροφή. Η αφομοίωση του ίδιου του στοιχείου, όπως τα άλατα βολφραμίου, στο γαστρεντερικό σωλήνα του ανθρώπου είναι 1-10%, ελάχιστα διαλυτά βολφραστικά οξέα - έως 20%. Το βολφράμιο συσσωρεύεται κυρίως στον ιστό των οστών και στα νεφρά. Τα οστά περιέχουν περίπου 0.00025 mg / kg και το ανθρώπινο αίμα περιέχει περίπου 0.001 mg / L βολφραμίου. Το μέταλλο συνήθως αποβάλλεται φυσικά από το σώμα με τα ούρα. Αλλά το 75% του ραδιενεργού ισοτόπου βολφραμίου 185W απεκκρίνεται στα κόπρανα.

Οι διαιτητικές πηγές βολφραμίου, καθώς και οι καθημερινές ανάγκες του, δεν έχουν ακόμη μελετηθεί. Η τοξική δόση για το ανθρώπινο σώμα δεν έχει ακόμη προσδιοριστεί. Ο θάνατος στους αρουραίους συμβαίνει από λίγο περισσότερο από 30 mg της ουσίας. Στην ιατρική, πιστεύεται ότι το βολφράμιο δεν έχει μεταβολικές, καρκινογόνες και τερατογόνες επιδράσεις σε ανθρώπους και ζώα.

Δείκτης της στοιχειώδους κατάστασης του βολφραμίου στο ανθρώπινο σώμα: ούρα, πλήρες αίμα. Δεν υπάρχουν δεδομένα για μείωση του επιπέδου βολφραμίου στο αίμα.

Η αυξημένη περιεκτικότητα σε βολφράμιο στο σώμα εμφανίζεται συχνότερα σε εργάτες μεταλλουργικών εγκαταστάσεων που ασχολούνται με την παραγωγή πυρίμαχων και ανθεκτικών στη θερμότητα υλικών, χαλύβων κράματος, καθώς και σε άτομα που έρχονται σε επαφή με καρβίδιο βολφραμίου.

Το κλινικό σύνδρομο "ασθένεια βαρέων μετάλλων" ή πνευμονιοκονίωση μπορεί να προκύψει από τη χρόνια πρόσληψη σκόνης βολφραμίου στο σώμα. Τα σημεία μπορεί να περιλαμβάνουν βήχα, αναπνευστικά προβλήματα, ανάπτυξη ατοπικού άσθματος και αλλαγές στους πνεύμονες. Τα σύνδρομα που περιγράφηκαν παραπάνω υποχωρούν συνήθως μετά από παρατεταμένη ανάπαυση και απουσία απλής επαφής με το βανάδιο. Στις πιο σοβαρές περιπτώσεις, με καθυστερημένη διάγνωση της νόσου, αναπτύσσεται η παθολογία του cor pulmonale, του εμφυσήματος και της πνευμονικής ίνωσης.

"Ασθένειες βαρέων μετάλλων" και οι προϋποθέσεις για την εμφάνισή του εμφανίζονται συνήθως ως αποτέλεσμα της έκθεσης σε διάφορους τύπους μετάλλων και αλάτων (για παράδειγμα, κοβάλτιο, βολφράμιο, κ.λπ.). Διαπιστώθηκε ότι η συνδυασμένη επίδραση βολφραμίου και κοβαλτίου στο ανθρώπινο σώμα αυξάνει την επιζήμια επίδραση στο πνευμονικό σύστημα. Ο συνδυασμός καρβιδίων βολφραμίου και κοβαλτίου μπορεί να προκαλέσει τοπική φλεγμονή και δερματίτιδα εξ επαφής.

Στο παρόν στάδιο της ανάπτυξης της ιατρικής, δεν υπάρχουν αποτελεσματικές μέθοδοι επιταχυνόμενου μεταβολισμού ή εξάλειψης μιας ομάδας μεταλλικών ενώσεων που μπορούν να προκαλέσουν την εμφάνιση της "ασθένειας των βαρέων μετάλλων". Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είναι τόσο σημαντικό να πραγματοποιούνται συνεχώς προληπτικά μέτρα και να εντοπίζονται έγκαιρα άτομα με υψηλή ευαισθησία στα βαρέα μέταλλα και να διεξάγονται διαγνωστικά στο αρχικό στάδιο της νόσου. Όλοι αυτοί οι παράγοντες καθορίζουν τις περαιτέρω πιθανότητες επιτυχίας στη θεραπεία της παθολογίας. Αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις, εάν είναι απαραίτητο, χρησιμοποιείται θεραπεία με παράγοντες συμπλοκοποίησης και συμπτωματική θεραπεία.

Περισσότερο από το μισό (ή μάλλον το 58%) του συνόλου του παραγόμενου βολφραμίου χρησιμοποιείται στην κατασκευή καρβιδίου βολφραμίου και σχεδόν το ένα τέταρτο (ακριβέστερα, το 23%) χρησιμοποιείται στην παραγωγή διαφόρων χάλυβων και κραμάτων. Η παραγωγή «προϊόντων έλασης» βολφραμίου (αυτό περιλαμβάνει νήματα λαμπτήρων πυρακτώσεως, ηλεκτρικές επαφές κ.λπ.) αντιπροσωπεύει περίπου το 8% του βολφραμίου που καταναλώνεται στον κόσμο και το υπόλοιπο 9% χρησιμοποιείται για την απόκτηση καταλυτών και χρωστικών.

Το σύρμα βολφραμίου, το οποίο έχει βρει εφαρμογή σε ηλεκτρικούς λαμπτήρες, απέκτησε πρόσφατα ένα νέο προφίλ: έχει προταθεί να χρησιμοποιηθεί ως εργαλείο κοπής στην επεξεργασία εύθραυστων υλικών.

Η υψηλή αντοχή και η καλή ολκιμότητα του βολφραμίου καθιστούν δυνατή την κατασκευή μοναδικών αντικειμένων από αυτό. Για παράδειγμα, ένα τόσο λεπτό σύρμα μπορεί να τραβηχτεί από αυτό το μέταλλο ώστε 100 χιλιόμετρα αυτού του σύρματος να έχουν μάζα μόλις 250 κιλά.

Το τηγμένο υγρό βολφράμιο θα μπορούσε να παραμείνει σε αυτήν την κατάσταση ακόμη και κοντά στην ίδια την επιφάνεια του Sunλιου, επειδή το σημείο βρασμού του μετάλλου είναι πάνω από 5500 ° C.

Πολλοί άνθρωποι γνωρίζουν ότι ο χαλκός αποτελείται από χαλκό, ψευδάργυρο και κασσίτερο. Αλλά, το λεγόμενο χάλκινο βολφράμιο δεν είναι μόνο εξ ορισμού χάλκινο, γιατί δεν περιέχει κανένα από τα προαναφερθέντα μέταλλα, δεν είναι καθόλου κράμα, αφού απουσιάζουν καθαρά μεταλλικές ενώσεις και το νάτριο και το βολφράμιο οξειδώνονται.

Η απόχρωση ροδάκινου ήταν πολύ δύσκολη και συχνά αδύνατη. Αυτό δεν είναι ούτε κόκκινο ούτε ροζ, αλλά κάποιο ενδιάμεσο, και μάλιστα με πρασινωπή απόχρωση. Ο δανεισμός λέει ότι χρειάστηκαν περισσότερες από 8000 προσπάθειες για την απόκτηση αυτού του χρώματος. Τον 17ο αιώνα, μόνο τα πιο ακριβά είδη πορσελάνης για τον τότε Κινέζο αυτοκράτορα σε ειδικό εργοστάσιο στην επαρχία Σάνξι ήταν διακοσμημένα με χρώμα ροδάκινου. Αλλά όταν, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, ήταν δυνατό να αποκαλυφθεί το μυστικό μιας σπάνιας βαφής, αποδείχθηκε ότι δεν βασίστηκε σε τίποτα περισσότερο από το οξείδιο του βολφραμίου.

Αυτό συνέβη το 1911. Ένας μαθητής ήρθε στην επαρχία Γιουνάν από το Πεκίνο, το όνομά του ήταν Λι. Μέρα με τη μέρα εξαφανιζόταν στα βουνά, προσπαθώντας να βρει κάποιο είδος πέτρας, όπως εξήγησε, ήταν μια πέτρα κασσίτερου. Αλλά δεν τα κατάφερε. Ο ιδιοκτήτης του σπιτιού όπου ζούσε ο φοιτητής Λι ζούσε με μια μικρή κόρη που την έλεγαν Ξιάο-μι. Το κορίτσι λυπήθηκε πολύ για τον άτυχο μαθητή και το βράδυ, κατά τη διάρκεια του δείπνου, του είπε απλές, απλές ιστορίες. Μια ιστορία έλεγε για μια ασυνήθιστη σόμπα, η οποία χτίστηκε από κάποιες σκοτεινές πέτρες που έπεσαν κατευθείαν από έναν γκρεμό και τοποθετήθηκαν στην πίσω αυλή του σπιτιού τους. Αυτή η σόμπα αποδείχθηκε αρκετά επιτυχημένη και το πιο σημαντικό, ήταν ανθεκτική, εξυπηρετούσε τακτικά τους ιδιοκτήτες για πολλά χρόνια. Ο νεαρός Xiao-mi μάλιστα χάρισε στον μαθητή έστω και μια τέτοια πέτρα. Ταν μια καφέ πέτρα, βαριά σαν μόλυβδος. Αργότερα αποδείχθηκε ότι αυτή η πέτρα ήταν καθαρός βολφραμίτης ...

Το 1900, στα εγκαίνια της Παγκόσμιας Έκθεσης Μεταλλουργίας στο Παρίσι, παρουσιάστηκαν για πρώτη φορά εντελώς νέα παραδείγματα χάλυβα υψηλής ταχύτητας (κράμα χάλυβα με βολφράμιο). Κυριολεκτικά αμέσως μετά από αυτό, το βολφράμιο άρχισε να χρησιμοποιείται ευρέως στη μεταλλουργική βιομηχανία όλων των πολύ ανεπτυγμένων χωρών. Αλλά υπάρχει ένα μάλλον ενδιαφέρον γεγονός: για πρώτη φορά ο χάλυβας βολφραμίου εφευρέθηκε στη Ρωσία το 1865 στο εργοστάσιο Motovilikh στα Ουράλια.

Στις αρχές του 2010, ένα ενδιαφέρον τεχνούργημα έπεσε στα χέρια των ουφολόγων του Περμ. Πιστεύεται ότι είναι ναυάγιο διαστημόπλοιου. Η ανάλυση του θραύσματος έδειξε ότι το αντικείμενο αποτελείται σχεδόν εξ ολοκλήρου από καθαρό βολφράμιο. Μόνο το 0,1% της σύνθεσης οφείλεται σε σπάνιες ακαθαρσίες. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, τα ακροφύσια πυραύλων είναι κατασκευασμένα από καθαρό βολφράμιο. Όμως, μέχρι στιγμής δεν είναι δυνατόν να εξηγηθεί ένα γεγονός. Στον αέρα, το βολφράμιο οξειδώνεται γρήγορα και σκουριάζει. Αλλά για κάποιο λόγο αυτό το κομμάτι δεν διαβρώνεται.

Ιστορία

Η ίδια η λέξη "βολφράμιο" είναι γερμανικής προέλευσης. Προηγουμένως, το βολφράμιο δεν ονομαζόταν το ίδιο το μέταλλο, αλλά το κύριο ορυκτό του, δηλ. στο wolframite. Μερικοί προτείνουν ότι τότε αυτή η λέξη χρησιμοποιήθηκε σχεδόν ως βρισιά. Από τις αρχές του 16ου αιώνα έως το δεύτερο μισό του 17ου αιώνα, το βολφράμιο θεωρήθηκε ορυκτό κασσίτερου. Αν και συνοδεύει πραγματικά αρκετά συχνά μεταλλεύματα κασσίτερου. Αλλά από τα μεταλλεύματα, τα οποία περιλάμβαναν και βολφραμίτη, λιώθηκε πολύ λιγότερο ο κασσίτερος. Σαν κάποιος ή κάτι να «κατασπάραξε» τον χρήσιμο κασσίτερο. Από εδώ προέρχεται το όνομα του νέου στοιχείου. Στα γερμανικά, Wolf (Wolf) σημαίνει λύκος και Ram (Ramm) σε μετάφραση από τα αρχαία γερμανικά σημαίνει κριός. Εκείνοι. η έκφραση "τρώει κασσίτερο σαν λύκος αρνιού" έγινε το όνομα του μετάλλου.

Το γνωστό χημικό αφηρημένο περιοδικό των Ηνωμένων Πολιτειών ή δημοσιεύσεις αναφοράς για όλα τα χημικά στοιχεία του Mellor (Αγγλία) και του Pascal (Γαλλία) δεν περιέχουν καν αναφορά σε ένα στοιχείο όπως το βολφράμιο. Το χημικό στοιχείο τους αριθμός 74 ονομάζεται βολφράμιο. Το σύμβολο W, που δηλώνει βολφράμιο, έχει αποκτήσει ευρεία αποδοχή μόνο τα τελευταία χρόνια. Στη Γαλλία και την Ιταλία, μέχρι πρόσφατα, το στοιχείο οριζόταν με τα γράμματα Tu, δηλ. τα πρώτα γράμματα της λέξης βολφράμιο.

Η βάση αυτής της σύγχυσης βρίσκεται στην ιστορία της ανακάλυψης του στοιχείου. Το 1783, οι Ισπανοί χημικοί brothersluard αδελφοί ανέφεραν ότι είχαν πετύχει να ανακαλύψουν ένα νέο χημικό στοιχείο. Στη διαδικασία αποσύνθεσης του σαξονικού ορυκτού "βολφραμίου" με νιτρικό οξύ, κατάφεραν να αποκτήσουν "όξινη γη", δηλ. κίτρινο ίζημα οξειδίου άγνωστου μετάλλου, το ίζημα αποδείχθηκε διαλυτό στην αμμωνία. Στην πρώτη ύλη, αυτό το οξείδιο ήταν μαζί με οξείδια μαγγανίου και σιδήρου. Οι αδελφοί Eluard ονόμασαν αυτό το στοιχείο βολφράμιο και το ορυκτό από το οποίο εξορύχθηκε το μέταλλο wolframite.

Αλλά οι αδελφοί Eluard δεν μπορούν να ονομάζονται 100% ανακαλύπτες του βολφραμίου. Φυσικά, ήταν οι πρώτοι που ανέφεραν την ανακάλυψή τους σε έντυπη μορφή, αλλά ... Το 1781, δύο χρόνια πριν από την ανακάλυψη των αδελφών, ο διάσημος Σουηδός χημικός Karl Wilhelm Scheele βρήκε ακριβώς την ίδια «κίτρινη γη» ενώ επεξεργάστηκε ένα άλλο ορυκτό με νιτρικό άλας. οξύ. Ο επιστήμονας το ονόμασε απλά "βολφράμιο" (μεταφρασμένο από τη σουηδική βολφράριο - βαρύ, sten - πέτρα, δηλαδή "βαριά πέτρα"). Ο Karl Wilhelm Scheele διαπίστωσε ότι η "κίτρινη γη" διαφέρει στο χρώμα της, καθώς και σε άλλες ιδιότητες, από το ανάλογο μολυβδαίνιο. Ο επιστήμονας έμαθε επίσης ότι στο ίδιο το ορυκτό, συνδέεται με το οξείδιο του ασβεστίου. Προς τιμήν του Scheele, το όνομα του ορυκτού "βολφραμίου" άλλαξε σε "sheelite". Είναι ενδιαφέρον ότι ένας από τους αδελφούς Eluard ήταν μαθητής του Scheele, το 1781 εργάστηκε στο εργαστήριο του δασκάλου. Ούτε ο Scheele ούτε οι αδελφοί Eluard άρχισαν να μοιράζονται την ανακάλυψη. Ο Scheele απλά δεν ισχυρίστηκε αυτή την ανακάλυψη και οι αδελφοί Eluard δεν επέμειναν στην προτεραιότητα της υπεροχής τους.

Πολλοί έχουν ακούσει για τα λεγόμενα "χάλκινα βολφραμίου". Αυτά είναι πολύ όμορφα εξωτερικά μέταλλα. Το μπλε χάλκινο βολφράμιο έχει την ακόλουθη σύνθεση Na2O · WO2 · και χρυσό - 4WO3Na2O · WO2 · WO3; βιολετί και μοβ-κόκκινο καταλαμβάνουν μια ενδιάμεση θέση, σε αυτά η αναλογία WO3 προς WO2 είναι μικρότερη από τέσσερις και περισσότερες από μία. Όπως δείχνουν οι τύποι, αυτές οι ουσίες δεν περιέχουν κασσίτερο, χαλκό ή ψευδάργυρο. Αυτά δεν είναι χάλκινα και καθόλου κράματα. δεν έχουν καν μεταλλικές ενώσεις και το νάτριο και το βολφράμιο οξειδώνονται εδώ. Τέτοιοι "χάλκινοι" μοιάζουν με πραγματικό μπρούντζο όχι μόνο εξωτερικά, αλλά και από τις ιδιότητές τους: σκληρότητα, αντοχή σε χημικά αντιδραστήρια, υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα.

Στην αρχαιότητα, το άνθος του ροδάκινου ήταν ένα από τα σπανιότερα, λέγεται ότι χρειάστηκαν 8000 πειράματα για να το αποκτήσουν. Τον 17ο αιώνα, τα πιο ακριβά είδη πορσελάνης του Κινέζου αυτοκράτορα βάφτηκαν σε χρώμα ροδάκινου. Αλλά μετά την αποκάλυψη του μυστικού αυτού του χρώματος, ξαφνικά αποδείχθηκε ότι η βάση του ήταν το οξείδιο του βολφραμίου.

Το να είσαι στη φύση

Το βολφράμιο είναι ανεπαρκώς κατανεμημένο στη φύση, η περιεκτικότητα σε μέταλλο στον φλοιό της γης είναι 1,3 · 10 -4% κατά βάρος. Το βολφράμιο βρίσκεται κυρίως στη σύνθεση πολύπλοκων οξειδωμένων ενώσεων, οι οποίες σχηματίζονται από το τριοξείδιο του βολφραμίου WO3, καθώς και οξείδια σιδήρου και ασβεστίου ή μαγγανίου, μερικές φορές χαλκό, μόλυβδο, θόριο και διάφορα στοιχεία σπάνιας γης. Το πιο συνηθισμένο ορυκτό, ο βολφραμίτης, είναι ένα στερεό διάλυμα βολφραμίας, δηλ. άλατα βολφραμικού οξέος, μαγγανίου και σιδήρου (nMnWO 4 mFeWO 4). Το διάλυμα έχει τη μορφή σκληρών και βαρέων κρυστάλλων μαύρου ή καφέ χρώματος, ανάλογα με την υπεροχή διαφόρων ενώσεων στη σύνθεση του διαλύματος. Εάν υπάρχουν περισσότερες ενώσεις μαγγανίου (Hübnerite), οι κρύσταλλοι θα είναι μαύροι, εάν κυριαρχούν οι ενώσεις σιδήρου (ferberite), το διάλυμα θα είναι καφέ. Ο Wolframite είναι εξαιρετικά αγώγιμος και παραμαγνητικός

Όσο για άλλα ορυκτά βολφραμίου, ο σεηλίτης έχει βιομηχανική σημασία, δηλ. βολφραμικό ασβέστιο (τύπος CaWO 4). Το ορυκτό σχηματίζει λαμπρούς κρυστάλλους ανοιχτού κίτρινου και μερικές φορές σχεδόν λευκού χρώματος. Ο Scheelite είναι εντελώς μη μαγνητικός, αλλά έχει ένα άλλο χαρακτηριστικό - την ικανότητα φωταύγειας. Μετά το υπεριώδες φως στο σκοτάδι, θα φθορίσει με ένα έντονο μπλε χρώμα. Η παρουσία μιας ακαθαρσίας μολυβδαινίου αλλάζει το χρώμα της λάμψης, αλλάζει σε απαλό μπλε, μερικές φορές σε κρεμ. Χάρη σε αυτήν την ιδιότητα, είναι δυνατό να εντοπιστούν εύκολα γεωλογικές αποθέσεις του ορυκτού.

Συνήθως τα κοιτάσματα μεταλλεύματος βολφραμίου σχετίζονται με την περιοχή διανομής γρανίτη. Οι μεγάλοι κρύσταλλοι σεηλίτη ή βολφραμίτη είναι πολύ σπάνιοι. Συνήθως τα ορυκτά είναι απλά ενσωματωμένα σε βράχους γρανίτη. Είναι μάλλον δύσκολο να εξαχθεί βολφράμιο από γρανίτη, γιατί η συγκέντρωσή του συνήθως δεν υπερβαίνει το 2%. Συνολικά, δεν είναι γνωστά περισσότερα από 20 μέταλλα βολφραμίου. Μεταξύ αυτών, μπορεί να διακριθεί ο στολζίτης και ο ρασοΐτης, οι οποίοι είναι δύο διαφορετικές κρυσταλλικές τροποποιήσεις του μολύβδου βολφραμίου PbWO 4. Τα υπόλοιπα ορυκτά είναι προϊόντα αποσύνθεσης ή δευτερεύουσες μορφές κοινών ορυκτών, για παράδειγμα, σεηλίτης και βολφραμίτης (υδροτουγκστίτης, που είναι ένα ενυδατωμένο οξείδιο βολφραμίου, που σχηματίζεται από βολφραμίτη, ώχρα βολφραμίου), ρωσελίτη, ένα ορυκτό που περιέχει βολφράμιο και οξείδια βισμούθιου. Το μόνο μη οξειδικό ορυκτό του βολφραμίου είναι ο βολφραμίτης (WS 2), τα κύρια αποθέματά του βρίσκονται στις ΗΠΑ. Τυπικά, η περιεκτικότητα σε βολφράμιο κυμαίνεται από 0,3% έως 1,0% WO3.

Όλα τα κοιτάσματα βολφραμίου είναι υδροθερμικής ή μαγματικής προέλευσης. Ο σχηλίτης και ο βολφραμίτης βρίσκονται συχνά με τη μορφή φλεβών, σε μέρη όπου το μάγμα έχει διεισδύσει σε ρωγμές του φλοιού της γης. Το κύριο μέρος των κοιτασμάτων βολφραμίου συγκεντρώνεται σε περιοχές νεαρών οροσειρών - τις Άλπεις, τα Ιμαλάια και τη ζώνη του Ειρηνικού. Τα μεγαλύτερα κοιτάσματα βολφραμίτη και σεηλίτη βρίσκονται στην Κίνα, τη Βιρμανία, τις ΗΠΑ, τη Ρωσία (Ουράλ, Transbaikalia και Καύκασο), την Πορτογαλία και τη Βολιβία. Η ετήσια παραγωγή μεταλλευμάτων βολφραμίου στον κόσμο είναι περίπου 5,95 · 104 τόνοι μετάλλου, εκ των οποίων 49,5 · 104 τόνοι (ή 83%) εξάγονται στην Κίνα. Στη Ρωσία, εξορύσσονται περίπου 3400 τόνοι ετησίως, στον Καναδά - 3000 τόνους ετησίως.

Η Κίνα παίζει τον ρόλο ενός παγκόσμιου ηγέτη στην ανάπτυξη πρώτων υλών βολφραμίου (το καταθετικό Jianshi αντιπροσωπεύει το 60% της κινεζικής παραγωγής, το Hunan - 20%, το Yunnan - 8%, το Guandong - 6%, την Εσωτερική Μογγολία και το Guanzhi - 2% το καθένα. , υπάρχουν και άλλοι). Στη Ρωσία, τα μεγαλύτερα κοιτάσματα μεταλλεύματος βολφραμίου βρίσκονται σε 2 περιοχές: στον Βόρειο Καύκασο (Tyrnyauz, Kabardino-Balkaria) και στην Άπω Ανατολή. Το εργοστάσιο στο Nalchik επεξεργάζεται μεταλλεύματα βολφραμίου σε αμμώνιο παρατάνγκστατ και οξείδιο βολφραμίου.

Ο μεγαλύτερος καταναλωτής βολφραμίου είναι η Δυτική Ευρώπη (30%). ΗΠΑ και Κίνα - 25% έκαστη, 12% -13% - Ιαπωνία. Στην ΚΑΚ, περίπου 3000 τόνοι μετάλλου καταναλώνονται ετησίως.

Εφαρμογή

Συνολικά, ο κόσμος παράγει περίπου 30 χιλιάδες τόνους βολφραμίου ετησίως. Ο χάλυβας βολφραμίου και άλλα κράματα που περιέχουν βολφράμιο και τα καρβίδια του χρησιμοποιούνται στην κατασκευή θωράκισης δεξαμενών, κελύφη για κελύφη και τορπίλες, τα πιο σημαντικά μέρη των αεροσκαφών και των κινητήρων εσωτερικής καύσης.

Το βολφράμιο είναι σίγουρα παρόν στη σύνθεση των καλύτερων τύπων χαλύβων εργαλείων. Η μεταλλουργία απορροφά γενικά περίπου το 95% του συνόλου του βολφραμίου που παράγεται. Αυτό που είναι χαρακτηριστικό για τη μεταλλουργία, δεν χρησιμοποιείται μόνο καθαρό βολφράμιο, χρησιμοποιείται κυρίως βολφράμιο, το οποίο είναι φθηνότερο - σιδηρο -βολφράμιο, δηλ. ένα κράμα με περιεκτικότητα σε βολφράμιο περίπου 80% και περιεκτικότητα σε σίδηρο περίπου 20%. Παράγεται σε φούρνους ηλεκτρικού τόξου.

Τα κράματα βολφραμίου έχουν μια σειρά από αξιοσημείωτες ιδιότητες. Ένα κράμα βολφραμίου, χαλκού και νικελίου, όπως ονομάζεται επίσης "βαρύ" μέταλλο, είναι μια πρώτη ύλη για την κατασκευή δοχείων για την αποθήκευση ραδιενεργών ουσιών. Το προστατευτικό αποτέλεσμα ενός τέτοιου κράματος είναι 40% υψηλότερο από αυτό του μολύβδου. Αυτό το κράμα χρησιμοποιείται επίσης στην ακτινοθεραπεία, επειδή με σχετικά μικρό πάχος οθόνης, παρέχεται επαρκής προστασία.

Ένα κράμα καρβιδίου βολφραμίου και 16% κοβάλτιο είναι τόσο σκληρό που αντικαθιστά εν μέρει το διαμάντι στη γεώτρηση. Τα ψευδοκράματα βολφραμίου με ασήμι και χαλκό είναι ένα εξαιρετικό υλικό για διακόπτες και διακόπτες σε συνθήκες υψηλής τάσης. Αυτά τα προϊόντα διαρκούν 6 φορές περισσότερο από τις συμβατικές επαφές χαλκού.

Η χρήση καθαρών βολφραμίου ή κραμάτων που περιέχουν βολφράμιο βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στη σκληρότητα, τη διαθλαστικότητα και τη χημική αντοχή τους. Το βολφράμιο στην καθαρή του μορφή χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή νημάτων για ηλεκτρικούς λαμπτήρες και σωλήνες καθόδου · χρησιμοποιείται στην παραγωγή χωνευτηρίων με σκοπό την εξάτμιση μετάλλων · χρησιμοποιείται στις επαφές διανομέων ανάφλεξης αυτοκινήτων. χρησιμοποιείται σε στόχους για σωλήνες ακτίνων Χ · Χρησιμοποιείται ως περιελίξεις και θερμαντικά στοιχεία για ηλεκτρικούς φούρνους, καθώς και ως δομικό υλικό για διαστημόπλοια και αεροσκάφη που λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες.

Το βολφράμιο αποτελεί μέρος κραμάτων χάλυβα υψηλής ταχύτητας (περιεκτικότητα σε βολφράμιο 17,5 - 18,5%), stellites (από κοβάλτιο με προσθήκες Cr, C, W), hastalloy (ανοξείδωτοι χάλυβες με βάση το Ni), καθώς και πολλά άλλα κράματα. Το βολφράμιο χρησιμοποιείται ως βάση στην παραγωγή ανθεκτικών στη θερμότητα κραμάτων και εργαλείων, δηλαδή, σιδηροφολστέμιο (W 68-86%, Mo και σίδηρος έως 7%), το οποίο λαμβάνεται εύκολα με άμεση μείωση του σεηλίτη ή συμπύκνωμα wolframite. Το βολφράμιο χρησιμοποιείται στην παραγωγή του Pobedit. Είναι ένα πολύ σκληρό κράμα που περιέχει 80-85% βολφράμιο, 7-14% κοβάλτιο, 5-6% άνθρακα. Το Pobedit είναι απλώς αναντικατάστατο στη διαδικασία επεξεργασίας μετάλλων, καθώς και στις βιομηχανίες πετρελαίου και εξόρυξης.

Τα βολφραμικά μαγνήσιο και ασβέστιο χρησιμοποιούνται ευρέως σε συσκευές φθορισμού. Άλλα άλατα βολφραμίου χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία μαυρίσματος και χημικών. Το δισουλφίδιο βολφραμίου είναι ένα ξηρό γράσο υψηλής θερμοκρασίας, σταθερό σε θερμοκρασίες έως 500 ° C. Χάλκινα βολφράμιο και άλλες ενώσεις βολφραμίου χρησιμοποιούνται στην κατασκευή χρωμάτων. Αρκετές ενώσεις βολφραμίου είναι εξαιρετικοί καταλύτες.

Στην παραγωγή ηλεκτρικών λαμπτήρων, το βολφράμιο είναι απαραίτητο επειδή δεν είναι μόνο ασυνήθιστα πυρίμαχο, αλλά και αρκετά πλαστικό. 1 κιλό βολφραμίου χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη για την κατασκευή καλωδίου 3,5 χιλιομέτρων. Εκείνοι. 1 κιλό βολφραμίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή νημάτων για 23 χιλιάδες λαμπτήρες 60 watt. Χάρη μόνο σε αυτήν την ιδιοκτησία, η ηλεκτρική βιομηχανία σε όλο τον κόσμο καταναλώνει περίπου εκατό τόνους βολφραμίου ετησίως.

Παραγωγή

Το πρώτο στάδιο στην παραγωγή βολφραμίου είναι ο εμπλουτισμός του μεταλλεύματος, δηλ. διαχωρισμός πολύτιμων συστατικών από την κύρια μάζα μεταλλεύματος, απόβλητα πετρώματα. Χρησιμοποιούνται οι ίδιες μέθοδοι εμπλουτισμού όπως για άλλα μεταλλεύματα βαρέων μετάλλων: λείανση και επίπλευση, ακολουθούμενη από μαγνητικό διαχωρισμό (μεταλλεύματα βολφραμίου) και οξειδωτικό ψήσιμο. Το συμπύκνωμα που λαμβάνεται με αυτή τη μέθοδο συνήθως καίγεται με περίσσεια σόδας, φέρνοντας έτσι το βολφράμιο σε διαλυτή κατάσταση, δηλ. σε βολφραμίτη νατρίου.

Μια άλλη μέθοδος λήψης αυτής της ουσίας είναι η έκπλυση. Το βολφράμιο εξάγεται χρησιμοποιώντας διάλυμα σόδας σε αυξημένη θερμοκρασία και υπό πίεση, ακολουθούμενο από εξουδετέρωση και καθίζηση βολφραμικού ασβεστίου, δηλ. σχηλίτης. Ο Scheelite λαμβάνεται επειδή είναι αρκετά εύκολο να εξαχθεί καθαρό οξείδιο βολφραμίου από αυτό.

CaWO 4 → H 2 WO 4 ή (NH 4) 2 WO 4 → WO 3

Το οξείδιο του βολφραμίου λαμβάνεται επίσης μέσω χλωριδίων. Το συμπύκνωμα βολφραμίου επεξεργάζεται με αέριο χλώριο σε αυξημένη θερμοκρασία. Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζονται χλωρίδια βολφραμίου, τα οποία διαχωρίζονται εύκολα από άλλα χλωρίδια με εξάχνωση. Το προκύπτον χλωρίδιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ληφθεί οξείδιο ή να εξαχθεί αμέσως μέταλλο από αυτό.

Στο επόμενο βήμα, τα οξείδια και τα χλωρίδια μετατρέπονται σε μεταλλικό βολφράμιο. Είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε υδρογόνο για να μειώσετε το οξείδιο του βολφραμίου. Με αυτή τη μείωση, το μέταλλο είναι το πιο αγνό. Η αναγωγή του οξειδίου πραγματοποιείται σε ειδικό φούρνο σωλήνων, όπου το «σκάφος» με το WO 3 κινείται μέσα από αρκετές ζώνες θερμοκρασίας. Το ξηρό υδρογόνο ρέει προς το «σκάφος» Η μείωση του οξειδίου συμβαίνει σε θερμές (450-600 ° C) και ψυχρές ζώνες (750-1100 ° C). Στις ψυχρές ζώνες, συμβαίνει μείωση σε WO 2 και μετά σε μέταλλο. Καθώς ο χρόνος περνά μέσα από τη θερμή ζώνη, τα σωματίδια σκόνης βολφραμίου αλλάζουν το μέγεθός τους.

Η ανάκτηση μπορεί να πραγματοποιηθεί όχι μόνο υπό την παροχή υδρογόνου. Ο άνθρακας χρησιμοποιείται συχνά. Λόγω του στερεού αναγωγικού παράγοντα, η παραγωγή απλοποιείται, αλλά η θερμοκρασία σε αυτή την περίπτωση πρέπει να φτάσει τους 1300 ° C. Ο ίδιος ο άνθρακας και οι ακαθαρσίες που περιέχει πάντα, μπαίνοντας σε αντίδραση με το βολφράμιο, σχηματίζουν καρβίδια άλλων ενώσεων. Ως αποτέλεσμα, το μέταλλο γίνεται βρώμικο. Αλλά στην ηλεκτρική βιομηχανία χρησιμοποιείται μόνο βολφράμιο υψηλής ποιότητας. Ακόμη και 0,1% ακαθαρσίες σιδήρου κατασκευάζονται από βολφράμιο για την κατασκευή του λεπτότερου σύρματος, επειδή γίνεται πολύ πιο εύθραυστη.

Ο διαχωρισμός του βολφραμίου από τα χλωρίδια βασίζεται στην πυρόλυση. Το βολφράμιο και το χλώριο σχηματίζουν μερικές ενώσεις. Η περίσσεια χλωρίου επιτρέπει σε όλα αυτά να μετατραπούν σε WCl6, το οποίο με τη σειρά του αποσυντίθεται σε χλώριο και βολφράμιο σε θερμοκρασία 1600 ° C. Εάν υπάρχει υδρογόνο, η διαδικασία ξεκινά στους 1000 ° C.

Έτσι αποκτάται το βολφράμιο με τη μορφή σκόνης, το οποίο στη συνέχεια πιέζεται σε υψηλή θερμοκρασία σε ρεύμα υδρογόνου. Το πρώτο στάδιο της συμπίεσης (θέρμανση στους 1100-1300 ° C περίπου) παράγει ένα εύθραυστο πορώδες πλέγμα. Στη συνέχεια, η πίεση συνεχίζεται και η θερμοκρασία αρχίζει να ανεβαίνει σχεδόν στο σημείο τήξης του βολφραμίου. Σε ένα τέτοιο περιβάλλον, το μέταλλο αρχίζει να γίνεται στερεό και σταδιακά αποκτά τις ιδιότητες και τις ιδιότητές του.

Κατά μέσο όρο, το 30% του βολφραμίου που παράγεται στη βιομηχανία είναι βολφράμιο από ανακυκλωμένα υλικά. Τα θραύσματα βολφραμίου, το πριονίδι, τα τρίμματα και η σκόνη οξειδώνονται και μετατρέπονται σε παρατενγκστάτη αμμωνίου. Κατά κανόνα, τα απορρίμματα χαλύβων κοπής απορρίπτονται στην επιχείρηση που παράγει τους ίδιους χάλυβες. Τα απορρίμματα από ηλεκτρόδια, λαμπτήρες πυρακτώσεως και χημικές ουσίες σχεδόν ποτέ δεν ανακυκλώνονται πουθενά.

Στη Ρωσική Ομοσπονδία, προϊόντα βολφραμίου παράγονται σε: Skopinsky Hydrometallurgical Plant Metallurg, Vladikavkaz Plant Pobedit, Nalchik Hydrometallurgical Plant, Kirovgrad Hard Alloys Plant, Elektrostal, Chelyabinsk Electrometallurgical Plant.

Φυσικές ιδιότητες

Το βολφράμιο είναι ένα ανοιχτό γκρι μέταλλο. Έχει το υψηλότερο σημείο τήξης από οποιοδήποτε γνωστό στοιχείο εκτός από τον άνθρακα. Η τιμή αυτού του δείκτη είναι περίπου από 3387 έως 3422 βαθμούς Κελσίου. Το βολφράμιο έχει εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες όταν φτάνει σε υψηλές θερμοκρασίες, μεταξύ όλων των μετάλλων, το βολφράμιο έχει τη χαμηλότερη τιμή ενός τέτοιου δείκτη όπως ο συντελεστής διαστολής.

Το βολφράμιο είναι ένα από τα βαρύτερα μέταλλα με πυκνότητα 19.250 kg / m3. Το μέταλλο έχει ένα κυβικό σωματοκεντρικό πλέγμα με παράμετρο a = 0,31589 nm. Σε θερμοκρασία 0 βαθμών Κελσίου, η ηλεκτρική αγωγιμότητα του βολφραμίου είναι μόνο το 28% της αξίας του ίδιου δείκτη για το ασήμι (το ασήμι - αγωγιμοποιεί το ρεύμα καλύτερα από οποιοδήποτε άλλο μέταλλο). Το καθαρό βολφράμιο είναι πολύ εύκολο να επεξεργαστεί, αλλά στην καθαρή του μορφή είναι σπάνιο, πιο συχνά έχει ακαθαρσίες άνθρακα και οξυγόνου, λόγω των οποίων παίρνει τη γνωστή του σκληρότητα. Η ηλεκτρική αντίσταση του μετάλλου σε θερμοκρασία 20 βαθμών Κελσίου είναι 5,5 * 10 -4, σε θερμοκρασία 2700 βαθμών Κελσίου -90,4 * 10 -4.

Το βολφράμιο διαφέρει από όλα τα άλλα μέταλλα στην ιδιαίτερη πυκνότητα, τη βαρύτητα και τη σκληρότητά του. Η πυκνότητα αυτού του μετάλλου είναι σχεδόν διπλάσια από αυτή του ίδιου μολύβδου, ή μάλλον 1,7 φορές. Αλλά η ατομική μάζα του στοιχείου, αντίθετα, είναι χαμηλότερη και είναι 184 έναντι 207.

Οι τιμές των μέσων εφελκυσμού και συμπίεσης του βολφραμίου είναι ασυνήθιστα υψηλές, τεράστια αντίσταση στη θερμική ερπυσμό, το μέταλλο έχει υψηλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα. Το βολφράμιο έχει έναν αρκετά υψηλό συντελεστή εκπομπής ηλεκτρονίων, ο οποίος μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά με τη σύντηξη του στοιχείου με οξείδια ορισμένων άλλων μετάλλων.

Το χρώμα του βολφραμίου που προκύπτει εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη μέθοδο παραγωγής του. Το Fused Tungsten είναι ένα λαμπερό γκρι μέταλλο που μοιάζει πολύ με πλατίνα στην εμφάνιση. Η σκόνη βολφραμίου μπορεί να είναι γκρι, σκούρο γκρι και ακόμη και μαύρη: όσο μικρότεροι είναι οι κόκκοι της σκόνης, τόσο πιο σκούρο θα είναι.

Το βολφράμιο είναι εξαιρετικά ανθεκτικό: σε θερμοκρασία δωματίου, δεν αλλάζει στον αέρα. με την επίτευξη της θερμότητας, το μέταλλο αρχίζει να οξειδώνεται αργά, απελευθερώνοντας ανυδρίτη βολφραμικού οξέος. Το βολφράμιο είναι σχεδόν αδιάλυτο σε θειικό, υδροφθορικό και υδροχλωρικό οξύ. Στην aqua regia και το νιτρικό οξύ, το μέταλλο οξειδώνεται από την επιφάνεια. Βρίσκεται σε ένα μείγμα υδροφθορικού και νιτρικού οξέος, το βολφράμιο διαλύεται, σχηματίζοντας έτσι βολφραμικό οξύ. Από όλες τις ενώσεις βολφραμίου, τα πιο πρακτικά οφέλη είναι: ανυδρίτης βολφραμίου ή τριοξείδιο βολφραμίου, υπεροξείδια με τον γενικό τύπο ME2WOX, ενώσεις βολφραμίου, ενώσεις με άνθρακα, θείο και αλογόνα.

Το φυσικό βολφράμιο αποτελείται από 5 σταθερά ισότοπα με αριθμούς μάζας 186,184, 183, 182, 181. Το πιο συνηθισμένο ισότοπο με αριθμό μάζας 184, το μερίδιό του είναι 30,64%. Από ολόκληρο το σχετικό σύνολο τεχνητών ραδιενεργών ισοτόπων του στοιχείου 74, μόνο τρία έχουν πρακτική σημασία: βολφράμιο-181 (ο χρόνος ημίσειας ζωής του είναι 145 ημέρες), βολφράμιο-185 (ο χρόνος ημίσειας ζωής του είναι 74,5 ημέρες), βολφράμιο-187 ( ο χρόνος ημίσειας ζωής είναι 23,85 ώρες). Όλα αυτά τα ισότοπα σχηματίζονται μέσα σε πυρηνικούς αντιδραστήρες κατά τη διαδικασία βομβαρδισμού ισοτόπων βολφραμίου με νετρόνια από ένα φυσικό μείγμα.

Το σθένος του βολφραμίου έχει μεταβλητό χαρακτήρα - από 2 έως 6, το πιο σταθερό εξασθενές βολφράμιο, οι τρισθενείς και δισθενείς ενώσεις ενός χημικού στοιχείου είναι ασταθείς και δεν έχουν πρακτική αξία. Η ακτίνα του ατόμου βολφραμίου είναι 0,141 nm.

Το κλαρκ βολφραμίου του φλοιού της γης σύμφωνα με τον Vinogradov είναι 0.00013 g / t. Η μέση περιεκτικότητά του στη σύνθεση πετρωμάτων, γραμμάριο / τόνο: ultrabasic - 0.00001, βασικό - 0.00007, μέσο - 0.00012, όξινο - 0.00019.

Χημικές ιδιότητες

Το βολφράμιο δεν επηρεάζεται από: aqua regia, θειικό, υδροχλωρικό, υδροφθορικό και νιτρικό οξύ, υδατικό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου, υδράργυρο, ατμούς υδραργύρου, αμμωνία (έως 700 ° C), αέρα και οξυγόνο (έως 400 ° C), υδρογόνο, νερό, υδροχλώριο (έως 600 ° C), μονοξείδιο του άνθρακα (έως 800 ° C), άζωτο.

Μετά από λίγη θέρμανση, το ξηρό φθόριο αρχίζει να συνδυάζεται με το αλεσμένο βολφράμιο. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται εξαφθορίδιο (τύπος WF 6) - αυτή είναι μια πολύ ενδιαφέρουσα ουσία που έχει σημείο τήξης 2,5 ° C και σημείο βρασμού 19,5 ° C. Μετά από αντίδραση με χλώριο, σχηματίζεται μια παρόμοια ένωση, αλλά Η αντίδραση είναι δυνατή μόνο σε θερμοκρασία 600 ° C. Το WC16, ένας χαλύβδινος κρύσταλλος, αρχίζει να λιώνει στους 275 ° C και βράζει όταν φτάσει τους 347 ° C. Το βολφράμιο σχηματίζει ασθενώς σταθερές ενώσεις με ιώδιο και βρώμιο: τετρα- και διιοδίδιο, πεντα- και διβρωμίδιο.

Σε υψηλές θερμοκρασίες, το βολφράμιο μπορεί να συνδυαστεί με σελήνιο, θείο, άζωτο, βόριο, τελλούριο, πυρίτιο και άνθρακα. Μερικές από αυτές τις ενώσεις είναι εκπληκτικά σκληρές, καθώς και άλλες εξαιρετικές ιδιότητες.

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει το καρβονύλιο (τύπος W (CO) 6). Το βολφράμιο εδώ συνδυάζεται με μονοξείδιο του άνθρακα και, ως εκ τούτου, έχει μηδενικό σθένος. Το καρβονύλιο βολφραμίου παράγεται υπό ειδικές συνθήκες, επειδή είναι εξαιρετικά ασταθές. Στους 0 ° C, διαχωρίζεται από ένα ειδικό διάλυμα με τη μορφή άχρωμων κρυστάλλων, αφού φτάσει τους 50 ° C, καρβονυλο -εξαχνών, στους 100 ° C αποσυντίθεται πλήρως. Αλλά χάρη σε αυτήν την ένωση μπορούν να ληφθούν πυκνές και σκληρές επικαλύψεις βολφραμίου (από καθαρό βολφράμιο). Πολλές ενώσεις βολφραμίου, όπως το ίδιο το βολφράμιο, είναι πολύ δραστικές. Για παράδειγμα, το οξείδιο του βολφραμίου το οξείδιο του βολφραμίου WO 3 έχει την ικανότητα να πολυμερίζεται. Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζονται οι λεγόμενες ετεροπολικές ενώσεις (τα μόριά τους μπορούν να περιέχουν περισσότερα από 50 άτομα) και ενώσεις ισοπολίου.

Το οξείδιο του βολφραμίου (VI) WO 3 είναι μια κρυσταλλική ουσία που έχει ανοιχτό κίτρινο χρώμα, γίνεται πορτοκαλί όταν θερμαίνεται. Το οξείδιο έχει σημείο τήξης 1473 ° C και σημείο βρασμού 1800 ° C. Το βολφρασμικό οξύ που αντιστοιχεί σε αυτό δεν είναι σταθερό, σε διάλυμα νερού το διένυδρο καθιζάνει, ενώ χάνει ένα μόριο νερού σε θερμοκρασία 70 έως 100 ° C και το δεύτερο μόριο σε θερμοκρασία 180 έως 350 ° C.

Τα ανιόντα βολφραμικών οξέων είναι επιρρεπή στο σχηματισμό πολυσύνθεσης. Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης με συμπυκνωμένα οξέα, σχηματίζονται μικτοί ανυδρίτες:

12WO 3 + H 3 PO 4 = H 3.

Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης του οξειδίου του βολφραμίου και του μεταλλικού νατρίου, λαμβάνεται μη στοιχειομετρικό βολφραμικό νάτριο, το οποίο ονομάζεται "χαλκός βολφραμίου":

WO 3 + xNa = Na x WO 3.

Κατά τη διαδικασία αναγωγής του οξειδίου του βολφραμίου με υδρογόνο, κατά τη διάρκεια του διαχωρισμού, λαμβάνονται ενυδατωμένα οξείδια με μεικτή κατάσταση οξείδωσης, τα οποία ονομάζονται "μπλε βολφραμίου":

WO 3 - n (OH) n, n = 0,5-0,1.

WO 3 + Zn + HCl = ("μπλε"), W 2 O 5 (OH) (καφέ)

Το οξείδιο του βολφραμίου (VI) είναι ένα ενδιάμεσο προϊόν στη διαδικασία παραγωγής βολφραμίου, καθώς και οι ενώσεις του. Είναι συστατικό μεμονωμένων κεραμικών χρωστικών και βιομηχανικά σημαντικών καταλυτών υδρογόνωσης.

WCl 6 - Υψηλότερο χλωριούχο βολφράμιο, που σχηματίστηκε ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης μεταλλικού βολφραμίου ή οξειδίου του βολφραμίου με χλώριο, φθόριο ή τετραχλωράνθρακα. Μετά τη μείωση του χλωριούχου βολφραμίου με αλουμίνιο, σχηματίζεται καρβονύλιο βολφραμίου μαζί με μονοξείδιο του άνθρακα:

WCl 6 + 2Al + 6CO = + 2AlCl 3 (στον αέρα)