Сторінка 1 з 11

Вольфрам – елемент таблиці Менделєєва номер 74, твердий, блискучий метал сріблясто-сірого кольору. Позначається буквою W (Wolframium). Це найбільш тугоплавкий з металів, при цьому з усіх елементів таблиці Менделєєва тільки вуглець має ще більш високу температуру плавлення.

По-німецьки його називають Wolfram, по-англійськи – Tungsten (по-французьки – так само). Хоча метал був відкритий у 80-х роках XVIII століття, на прізвисько «Вольфрам» (або по-німецьки – «Wolf Rahm») було відомо німецьким металургам задовго до цього. Гірники і металурги XIV-XVI століть помітили, що при прожарюванні однією з олов’яних руд втрачається багато олова, яке при цьому переходить в шлак, у піну. У своєму трактаті про гірничій справі і металургії Агрікола призводить латинська назва цього ефекту, він називає його на латині Spuma Lupi, або Lupus spuma, що означає «вовча піна». А по-німецьки це як раз і буде «Wolf Rahm» – «вовча піна».

А у Франції і англосаксонському світі метал знають під іншим ім’ям. Шведський хімік Шеєле в 1781 році в результаті обробки «важких каменів» («tungsten» – швед. tung sten, «важкий камінь») нової для нього породи азотною кислотою отримав важкий камінь жовтого кольору (ми тепер знаємо, що це не чистий вольфрам, а триоксид вольфраму).

У 1783 році іспанські хіміки брати Елюар з саксонського мінералу вольфраміту отримали якусь жовту окис нового металу, а вже з неї – новий метал, вольфрам.

При цьому ні Шеєле не претендував на лаври першовідкривача, ні брати Елюар не наполягали на своєму пріоритеті. Мінерал, з якого Шеєле виділив перший вольфрам, тепер знають як шеелит.

Нині вольфрам видобувають в загальних рисах так само, як зробили першовідкривачі (правда, не кілограмами, а тисячами тонн у рік). З рудних концентратів отримують триоксид WO3, а потім з нього за допомогою водню при температурі близько 700оС, отримують порошок, який обробляють методами порошкової металургії з-за його сверхтугоплавкости. Порошок пресують, потім спікають в атмосфері водню при приблизно 1200о, а потім пропускають потужний електричний струм. Метал нагрівається до 3000о і спікається в злиток. Подальша очищення відбувається методом зонної плавки.

На Всесвітній виставці 1900 р. в Парижі були продемонстровані зразки сталевих сплавів з вольфрамом. Після цього у всіх промислово розвинених країнах в металургії стали застосовувати вольфрам. Його головна особливість, як легуючої добавки, полягає в тому, що сталеві сплави з вольфрамом зберігають твердість і міцність при високій температурі, що дає таким сплавів величезну перевагу при застосуванні в металообробці. Різці, фрези, інші інструменти для точної обробки металу опиняються поза конкуренцією в порівнянні з іншими сплавами – вони зберігають міцність при сильному нагріванні, який неминучий при металообробці, а значить дозволяють виготовляти металеві вироби з набагато більш високою точністю. Кращі інструментальні сталі містять вольфрам.

Сьогодні метал використовується більш широко, правда в основному – у вигляді сплавів. Але до того ж він дуже популярний і у ювелірів – кільця з вольфраму дуже красиві. В наш час у світі видобувається до 30 тис.тонн вольфраму в рік. Металургія поглинає до 92% виробленого вольфраму. Решта використовується для отримання каталізаторів і пігментів. Фарба з оксиду вольфраму була довгий час одним із секретів виробництва китайського фарфору.

Сплави та карбіди вольфраму використовуються як в танкової броні, так і в бронебійних сердечниках снарядів, в найбільш важливих частинах двигунів внутрішнього згоряння і реактивних двигунів. Спіралі електричних лампочок – це теж вольфрам.

Крім металообробки, сплав вольфраму, нікелю і міді використовується для виготовлення контейнерів для зберігання радіоактивних речовин – він поглинає випромінювання на 40% краще свинцю. З цієї ж причини цей сплав використовується і в радіотерапії.

Сплав карбіду вольфраму і 16% кобальту настільки міцний, що є замінником алмазу при бурінні свердловин.

Практично завжди містить вольфрам високолегована сталь, що відноситься до класу «швидкорізальна», маркування якої починається на букву Р

Дителлурид вольфраму WTe2 має термо-ЕРС близько 57 мкВ/К і застосовується для перетворення теплової енергії в електричну.

Сульфід вольфраму WS2 використовується в якості високотемпературної мастила, зберігаючи властивості мастила при нагріванні до 500оС.

Коли під час Першої світової війни Німеччина була блокована і відрізана блокадою від джерел вольфрамового сировини, німці почали використовувати завали того самого шлаку, який створили металурги середніх віків. При обробці цих «давніх звалищ» Німеччина забезпечила себе приблизно 100 тоннами вольфраму в рік на весь час війни.

Цікаві записи

Залиште коментар

*

Сторінка 1 з 11