Самый тугоплавкий металл в мире: Вольфрам — самый тугоплавкий металл

Светло-серебристый блестящий металл, напоминающий платину. Очень плотный, тяжелый, твердый, но, при этом, хрупкий. Плавится при t около +3400 °C, это самый высокий показатель среди металлов. (Теоретически более тугоплавким может быть трансактиноид сиборгий, но это короткоживущий радиоактивный элемент №106, получаемый искусственно в результате ядерного синтеза. ) В нормальных условиях вольфрам плохо поддается механической обработке, зато при нагреве свыше +1600 °С его можно ковать, прокатывать, вытягивать в тонкую нить. Парамагнетик (может намагничиваться во внешнем магнитном поле), обладает высоким электрическим сопротивлением.

В химических реакциях может проявлять валентность от 2 до 6, но все устойчивые соединения образованы W (VI). При температуре в районе +20 °С не поддается коррозии в воде и на воздухе. Очень слабо реагирует с соляной, фтороводородной и неконцентрированной серной кислотами. А вот с перекисью водорода, азотной кислотой, смесью азотной и фтороводородной кислот, «царской водкой» взаимодействует легко. При высокой t и в присутствии окислителей вступает в реакции со щелочами. Образует оксиды, вольфраматы (соли вольфрамовых кислот), соединения с галогенами, серой, углеродом.

В метаболизме животных и человека не участвует.

Вольфрамовая пыль, как и пыль любого другого металла, оказывает раздражающее влияние на органы дыхания.

Это интересно

На Земле существует несколько типов архебактерий и бактерий, использующих в своих обменных процессах ферменты с вольфрамом. Ученые считают, что они ведут свое развитие с ранней архейской эры (около 4 млрд. лет назад), когда этот металл играл важную роль в создании и развитии жизни на планете.

Вольфрам — крайне востребованный в промышленности металл. Подробнее о его применении мы расскажем в следующей статье.

Вольфрам — самый тугоплавкий металл в мире

Вольфрам – металл, малоиспользуемый в ювелирной индустрии. Тем не менее, в многочисленных хвалебных статьях он позиционируется как реальная угроза первенству традиционных металлов.

Вольфрам. Источник: федеральный портал protown.ru

В чистом виде вольфрам выглядит как платина – серебристо-белый, блестящий металл. Однако в природе «чистого» вольфрама не существует. Чаще всего можно встретить соединения, образованные трехокисью вольфрама (WO3) и прочими элементами (железом, свинцом, медью, кальцием и пр. ). Именно из WO3 получают «чистый» металлический порошок вольфрама, проводя восстановление водородом при температуре 700 °C.

Поблагодарить за его открытие стоит трех ученых: шведского химика-фармацевта Карла Шееле и испанских химиков братьев Элюар. Пальма первенства принадлежала Шееле: в 1781-ом году он проводил эксперименты с азотной кислотой и шеелитом, минералом, названным чуть позже в его честь. В результате опытов он обнаружил триокись вольфрама, которую впоследствии назвал «тяжелым камнем». На шведском это выражении звучит как «Tungsten». В США и некоторых других странах вольфрам так называют до сих пор. Вслед за Шееле, в 1783 году о выделении чистого вольфрама сообщили братья Элюар.

Вольфрамит — минерал, содержащий вольфрам. Источник: горная энциклопедия Недро.вики

Немецкое слово “Wolf Rahm”, близкое к русской интерпретации, появилось еще раньше. Вариантов перевода несколько: дословно это выражение означает «волчьи сливки». Встречаются словосочетания «волчья пена», «волчьи слюни» – если брать за основу латинский вариант (Spuma Lupi или Lupus spuma). В то же время Михаил Голицын, известный энциклопедист, говорит в своей книге, что «rahm» с древнегерманского переводится как «баран».

Какой бы вариант ни был верным, суть одна – из оловянных руд, содержащих минерал вольфрамит (и, конечно, вольфрам), выделялось значительно меньше олова. Этот ценный в Средние века материал попросту превращался в шлак. Вольфрам жадно «съедал» олово, как волк баранов. Остается только удивляться поэтичности горняков и металлургов XVI века, которые придумали такое сравнение.

У этого «волчары» самая высокая температура кипения и плавления среди металлов. По плотности он не уступает золоту и урану, а карбид вольфрама можно сравнить с алмазом по твердости. Именно из этого вещества создаются ювелирные украшения. Им не страшны ни коррозия, ни минеральные кислоты, ни царапины и трещины. Если бы кольцо всевластия существовало в реальной жизни, оно было бы сделано из вольфрама.

Кольцо из вольфрама. Источник: Jewellery Mag

Вольфрамовые украшения могут покрываться цирконием для золотистого блеска, инкрустироваться различными камнями, подвергаться чернению и прочим процедурам. Тем не менее это разнообразие не спасает плачевную ситуацию – кольца из вольфрама начали входить в моду несколько лет назад, но были беспощадно вытеснены изделиями из титана, который имеет схожие свойства.

Это произошло, в частности, потому что они создаются по одной модели: «для настоящих мужчин». Возможно, именно такое позиционирование не позволяет вольфрамовым украшениям войти в современную моду, где кольца без особого декора и идеи вряд ли найдут себе место.

Тем не менее, ювелирные тенденции бесконечно циркулируют во времени. Нельзя исключать, что спустя несколько лет вольфрам действительно сможет превзойти по популярности золото, серебро и платину. А пока что этот металл используется в металлургии, машиностроении, авиастроении и прочих «тяжелых» областях. Он незаменим, когда речь идет о создании твердых и жаропрочных сплавов.

Характеристики вольфрама по Центральному металлическому порталу РФ:

Температура плавления — 3380°С;

Температура кипения — 5555°С;

Твердость по Бринеллю — 488 кгс/мм²;

Плотность — 19,3 г/см³;

Теплопроводность — 173 Вт/(м·К).

Тугоплавкие металлы — Что это такое? » BorTec

Определение тугоплавких металлов

Эти элементы имеют много общих свойств. Однако выделяется одна характеристика: чрезвычайно высокая температура плавления . Например, все элементы, относящиеся к более точному определению, имеют температуру плавления выше 2200 °C . Другой общей характеристикой является микроструктура. За исключением рения, все элементы имеют объемно-центрированную кубическую структуру . Другие сходства высокая плотность и устойчивость к коррозии и износу .

Вольфрам (W)

Вольфрам был открыт в 1781 году шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле, поэтому название происходит от шведских слов «tung» (тяжелый) и «sten» (камень).

Температура плавления вольфрама составляет 3410°C, что является самой высокой температурой среди всех металлов. Кроме того, это один из самых плотных металлов в мире (19,3 г/см3) и показывает самую высокую проводимость по сравнению с другими тугоплавкими металлами. Кроме того, вольфрам стал одним из самых твердых искусственных материалов в сочетании с углеродом .

Этот металл наиболее известен тем, что используется в производстве нитей накала для лампочек. Кроме того, он широко используется в промышленном освещении в качестве электродов в дуговых лампах. Дальнейшее применение элемент находит в металлорежущих, горнодобывающих и буровых инструментах.

Молибден (Mo)

Молибден был впервые использован в 1894 году французской компанией в качестве броневой пластины и является самый популярный из всех тугоплавких металлов . Молибден в основном применяется в качестве легирующего элемента в стали , поскольку он широко используется в производстве трубопроводов, инструментов и нержавеющей стали. Особенно популярен сплав TZM , который обозначает титан (0,5 %), цирконий (0,08 %) и молибден, благодаря своему отличному сопротивлению ползучести и прочности при высоких температурах . Другими областями применения молибдена являются высокотемпературные изделия, такие как детали печей или тормоза лифтов.

Молибден показывает превосходную электрическую проводимость (2×107 См/м). По сути, это самый высокий из всех тугоплавких металлов. Теплопроводность (138 Вт/(м*К)) также выше. Другими свойствами являются хорошая коррозионная стойкость и износостойкость, а также высокая прочность на растяжение .

Ниобий (Nb)

Ниобий, также известный как Колумбий (Cb), был впервые обнаружен в 1801 году в Коннектикуте. Обычно ниобий встречается вместе с танталом 9.0006, и оба элемента имеют схожие свойства. Однако основное отличие заключается в весе, так как ниобий вдвое легче тантала.

Ниобий является наименее плотным из всех тугоплавких металлов. Более того , это единственные, которые можно обработать отжигом . Поэтому он демонстрирует отличную обрабатываемость при низких температурах, а может достигать широкого диапазона прочности и пластичности .

Ниобий в основном применяется в качестве легирующий элемент из стали . Благодаря малой плотности элемент идеально подходит для изготовления высокопроизводительных огнеупорных заготовок с малым весом . Поэтому его часто применяют в аэрокосмической промышленности, а также в газовых турбинах и ядерных реакторах.

Тантал (Ta)

Как уже упоминалось, тантал был открыт одновременно с ниобием и обладает многими его характеристиками. Выдающимся свойством тантала является превосходная коррозионная стойкость , особенно в азотной, соляной и серной кислотах и ​​кислых средах в целом . В целом, он имеет хорошие механические свойства.

Основными областями применения тантала являются медицинская промышленность . Там он использовался для хирургического оборудования. Благодаря превосходной коррозионной стойкости тантал применяется в химическом оборудовании, таком как конденсаторы паров, отверстия и реакционные сосуды. Далее он используется в производстве электролитических конденсаторов, так как показывает вторую лучшую емкость из всех веществ .

Рений (Re)

Рений не имеет конкретной руды, так как он был обнаружен немецкими учеными в платиновых и колумбийских рудах в 1925 году. Таким образом, это самый недавно открытый тугоплавкий металл из всех. Из-за того, что элемент встречается так редко, он является самым дорогим из всех огнеупорных элементов .

Чаще всего рений используется в качестве сплава для других тугоплавких металлов . Таким образом, пластичность и прочность на растяжение могут быть значительно улучшены . Обычно применяется при строительстве ядерные реакторы, гироскопы и электронные компоненты . Однако рений чаще всего используется в качестве катализатора для таких реакций, как окисление или гидрирование .

Защита от коррозии и упрочнение поверхности с помощью процессов borTec

С помощью различных процессов BorTec у вас есть возможность повысить коррозионную стойкость и твердость поверхности ваших материалов. Диффундируя бор в поверхность материала, вы можете повысить износостойкость ваших заготовок с помощью BOROCOAT®. Благодаря процессу BORINOX® у вас есть возможность упрочнять сплавы на основе никеля при низких температурах в дополнение к нержавеющей стали. Для получения компетентной консультации свяжитесь с нами сегодня.

Поставщик тугоплавких металлов и сплавов

Ed Fagan Inc. На сегодняшний день выбор тугоплавких металлов и сплавов является одним из самых обширных в отрасли. Наш инвентарь включает различные формы и размеры молибдена и молибденовых сплавов для удовлетворения ваших потребностей. Если для вашего производства требуется материал, который демонстрирует свойства с высокими температурами плавления, хорошей прочностью при повышенных температурах, хорошей тепло- и электропроводностью, низким коэффициентом расширения и низким давлением паров при повышенных температурах (например, компоненты печей, теплообменники, змеевики, сварочные электроды, д.), у нас в наличии Материалы, которые вам нужны, когда они вам нужны!