Volfram: tətbiqi, xassələri və kimyəvi xüsusiyyətləri

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Ana təbiət bəşəriyyəti faydalı kimyəvi elementlərlə zənginləşdirib. Onların bəziləri onun bağırsaqlarında gizlənir və nisbətən az miqdarda olur, lakin onların əhəmiyyəti çox böyükdür. Bunlardan biri volframdır. İstifadəsi xüsusi xassələrinə görədir.

Mənşə hekayəsi

XVIII əsr - dövri cədvəlin kəşf əsri - bu metalın tarixində əsas rol oynadı.

Əvvəllər mineral süxurların tərkibinə daxil olan müəyyən maddənin mövcudluğu qəbul edilirdi ki, bu da onlardan lazımi metalların əridilməsinə mane olurdu. Məsələn, filizdə belə bir element varsa qalay əldə etmək çətin idi. Ərimə temperaturu fərqi və kimyəvi reaksiyalar şlak köpükünün əmələ gəlməsi ilə nəticələndi və bu da qalay məhsuldarlığının miqdarını az altdı.

VIII əsrdə metal isveçli alim Şeele və ispan qardaşları Eluard tərəfindən ardıcıl olaraq kəşf edilmişdir. Bu, mineral süxurların - şelitin və volframitin oksidləşməsi üzrə kimyəvi təcrübələr nəticəsində baş verib.

Atom nömrəsi 74-ə uyğun elementlərin dövri sistemində qeydə alınıb. Atomlu nadir odadavamlı metal183,84 kütləsi olan volframdır. Onun istifadəsi 20-ci əsrdə aşkar edilmiş qeyri-adi xüsusiyyətlərə görədir.

Hara baxmaq lazımdır?

Yerin qarinlarinda sayina gore "seyrek sekilde" yerlesir ve 28-ci yeri tutur. Təxminən 22 müxtəlif mineralın tərkib hissəsidir, lakin onlardan yalnız 4-ü onun çıxarılması üçün vacibdir: şeelit (təxminən 80% trioksid ehtiva edir), volframit, ferberit və hubnerit (hər birində 75-77% var). Filizlərin tərkibində ən çox çirkləri olur, bəzi hallarda molibden, qalay, tantal və s. kimi metalların paralel "çıxarılması" aparılır. Ən böyük yataqlar Çin, Qazaxıstan, Kanada, ABŞ-da, Rusiya, Portuqaliya, Özbəkistanda da var.

Bunu necə əldə edirlər?

Xüsusi xassələrə, eləcə də süxurların aşağı tərkibinə görə təmiz volfram əldə etmək texnologiyası kifayət qədər mürəkkəbdir.

1. Fizizi 50-60% volfram oksidi konsentrasiyasına qədər zənginləşdirmək üçün maqnit ayırma, elektrostatik ayırma və ya flotasiya.
2. 99% oksidin qələvi və ya turşu reagentlərlə kimyəvi reaksiyalar vasitəsilə təcrid edilməsi və nəticədə yaranan çöküntünün mərhələli təmizlənməsi.
3. Karbon və ya hidrogenlə metal reduksiya, müvafiq metal tozunun çıxışı.
4. Külçələrin və ya toz sinterlənmiş briketlərin istehsalı.

Metallurgiya məhsullarının istehsalında mühüm mərhələlərdən biri toz metallurgiyasıdır. Toz halında odadavamlı metalların qarışdırılmasına, onların preslənməsinə və sonradan sinterlənməsinə əsaslanır. Bu yolla çoxlu sayda texnoloji əhəmiyyətli ərintilər, o cümlədən volfram karbid əldə edilir ki, onların tətbiqi əsasən artan gücə və davamlılığa malik kəsici alətlərin sənaye istehsalında tapılır.

Fiziki və kimyəvi xassələr

Volfram gövdə mərkəzli kristal qəfəsi olan gümüşü rəngli odadavamlı və ağır metaldır.

• Ərimə nöqtəsi - 3422 ˚С.
• Qaynama nöqtəsi - 5555 ˚С.
• Sıxlıq - 19,25 q/sm3.

Elektrik cərəyanının yaxşı keçiricisidir. Maqnitləşmir. Bəzi minerallar (məsələn, şeelit) lüminessentdir.

Yüksək temperaturda turşulara, aqressiv maddələrə, korroziyaya və yaşlanmaya davamlıdır. Volfram həmçinin poladlarda mənfi çirklərin təsirinin aradan qaldırılmasına, onun istilik müqavimətinin, korroziyaya davamlılığının və etibarlılığının yaxşılaşdırılmasına kömək edir. Belə dəmir-karbon ərintilərinin istifadəsi onların istehsal qabiliyyəti və aşınmaya davamlılığı ilə əsaslandırılır.

Mexaniki və texnoloji xüsusiyyətlər

Volfram sərt, davamlı metaldır. Onun sərtliyi 488 HB, dartılma gücü 1130-1375 MPa-dır. Soyuq olduqda, plastik deyil. 1600 ˚С temperaturda plastiklik təzyiqlə müalicəyə mütləq həssaslıq vəziyyətinə qədər artır: döymə, yayma, çəkmə. Məlumdur ki, bu metalın 1 kq-ı ümumi uzunluğu 3 km-ə qədər olan sap istehsal etməyə imkan verir.

Həddindən artıq sərtliyə görə emal etmək çətindir vəkövrəklik. Qazma, tornalama, frezeleme üçün toz metallurgiyası tərəfindən hazırlanmış karbid volfram-kob alt materiallarından istifadə olunur. Daha az tez-tez, aşağı sürətlə və xüsusi şəraitdə yüksək sürətli alaşımlı volfram poladdan hazırlanmış alətlər istifadə olunur. Standart kəsmə prinsipləri tətbiq edilmir, çünki avadanlıq çox tez köhnəlir və işlənmiş volfram çatlayır. Aşağıdakı texnologiyalar tətbiq olunur:

1. Bu məqsəd üçün gümüşün istifadəsi daxil olmaqla, səth qatının kimyəvi təmizlənməsi və emprenye edilməsi.
2. Sobaların, qaz alovunun, 0,2 A elektrik cərəyanının köməyi ilə səthin qızdırılması. Plastikliyin bir qədər artmasının və müvafiq olaraq kəsmənin yaxşılaşdığı icazə verilən temperatur 300-450 ˚С-dir..
3. əriyən materiallarla volfram kəsmə.

İtiləmə və üyütmə almaz və dirsək alətlərindən, daha az hallarda korunddan istifadə edilməklə aparılmalıdır.

Bu odadavamlı metalın qaynağı əsasən inert qaz və ya maye qoruyucuda elektrik qövsü, volfram və ya karbon elektrodlarının təsiri altında həyata keçirilir. Kontakt qaynağı da mümkündür.

Bu xüsusi kimyəvi element onu izdihamdan fərqləndirən xüsusiyyətlərə malikdir. Beləliklə, məsələn, yüksək istilik müqaviməti və aşınma müqaviməti ilə xarakterizə olunur, o, alaşımlı volfram tərkibli poladların keyfiyyətini və kəsici xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırır və yüksək ərimə nöqtəsi elektrik lampaları və qaynaq üçün elektrodlar üçün filamentlər istehsal etməyə imkan verir.

Tətbiq

Nadirlik, qeyri-adilik və əhəmiyyət müasir texnologiyada Volfram - volfram adlı metalın geniş istifadəsini şərtləndirir. Xüsusiyyətləri və tətbiqi yüksək qiymət və tələbi əsaslandırır. Yüksək ərimə nöqtəsi, sərtlik, möhkəmlik, istilik müqaviməti və kimyəvi hücuma və korroziyaya davamlılıq, aşınma müqaviməti və kəsmə xüsusiyyətləri onun əsas kozırlarıdır. İstifadə halları:

1. Filamentlər.
2. Yüksək sürətli, aşınmaya davamlı, istiliyədavamlı və istiliyədavamlı dəmir-karbon ərintiləri əldə etmək üçün polad ərintiləri, buruqlar və digər alətlər, zımbalar, yaylar və yaylar istehsalı üçün istifadə olunur, relslər.
3. Əsasən yüksək aşınmaya davamlı kəsici, qazma və ya pres alətləri kimi istifadə edilən "toz halında" bərk ərintilərin istehsalı.
4. TİG və müqavimət qaynağı üçün elektrodlar.
5. Rentgen və radiotexnika üçün hissələrin, müxtəlif texniki lampaların istehsalı.
6. Xüsusi parlaq boyalar.
7. Kimya sənayesi üçün məftil və hissələri.
8. Müxtəlif praktiki xırda şeylər, məsələn, balıq ovu üçün jiglər.

Tərkibində volfram olan müxtəlif ərintilər populyarlıq qazanır. Bu cür materialların əhatə dairəsi bəzən təəccüblüdür - ağır mühəndislikdən tutmuş yüngül sənayeyə qədər, burada xüsusi xüsusiyyətlərə malik parçalar (məsələn, odadavamlı) hazırlanır.

Universal materiallar yoxdur. Hər bir məlum element və yaradılmış ərintilər həyatın və sənayenin müəyyən sahələri üçün unikallığı və zəruriliyi ilə seçilir. Bununla belə, onlardan bəziləri əvvəllər mümkün olmayan prosesləri mümkün edən xüsusi xüsusiyyətlərə malikdir. Belə metallardan biri volframdır. Onun tətbiqi polad kimi kifayət qədər geniş deyil, lakin seçimlərin hər biri insanlıq üçün son dərəcə faydalı və zəruridir.