Tungsten: Properties, Production, Applications & Alloys

Ang Tungsten ay isang mapurol na kulay-pilak na metal na may pinakamataas na lebel ng pagkatunaw ng anumang dalisay na metal.

Kilala rin bilang Wolfram, kung saan ang elemento ay tumatagal ng simbolo nito, W, Tungsten ay mas lumalaban sa fracturing kaysa sa brilyante at mas mahirap kaysa sa bakal. Ito ay ang natatanging mga katangian ng matigas ang ulo - ang lakas at kakayahang makatiis ng mataas na temperatura - na ginagawang perpekto para sa maraming komersyal at pang-industriya na mga application.

Ari-arian

• Atomic Symbol: W
• Atomic Number: 74
• Kategorya ng Elemento: Transition Metal
• Densidad: 19.24g / cm³
• Temperatura ng pagkatunaw: 6192 ° F (3422 ° C)
• Boiling Point: 10031 ° F (5555 ° C)
• Moh's Hardness: 7.5

Produksyon

Ang Tungsten ay nakuha mula sa dalawang uri ng mga mineral, wolframite, at scheelite. Gayunpaman, ang pag-recycle ng tungsten ay nagkakaroon din ng tungkol sa 30% ng global supply. Ang Tsina ang pinakamalaking producer ng metal sa mundo, na nagbibigay ng higit sa 80% ng suplay sa mundo.

Sa sandaling naproseso at pinaghiwalay ang tungsten ore, ang kemikal na form, ammonium paratungstate (APT), ay ginawa. Ang APT ay maaaring pinainit ng hydrogen upang bumuo ng tungsten oxide o tutugon sa carbon sa mga temperatura sa itaas ng 1925 ° F (1050 ° C) upang makabuo ng Tungsten metal.

Mga Application

Ang pangunahing aplikasyon ng Tungsten para sa higit sa 100 taon ay naging ang filament sa maliwanag na maliwanag na ilaw na mga bombilya. Doped na may maliit na halaga ng potassium-aluminyo silicate, Tungsten pulbos ay sintered sa mataas na temperatura upang makabuo ng wire filament na nasa gitna ng ilaw bombilya na ilaw ng milyun-milyong mga tahanan sa buong mundo.

Dahil sa kakayahan ni Tungsten na mapanatili ang hugis nito sa mataas na temperatura, ang mga tungsten na filament ngayon ay ginagamit din sa iba't ibang mga application ng sambahayan, kabilang ang mga lamp, floodlights, mga elemento ng pag-init sa mga de-koryenteng hurno, microwave oven, x-ray tube at cathode-ray tubes (CRTs ) sa mga monitor ng computer at mga set ng telebisyon. Ang pagpapaubaya ng metal sa matinding init ay ginagawang perpekto din para sa mga thermocouple at elektrikal na mga kontak sa mga electric arc furnace at kagamitan sa hinang. Ang mga application na nangangailangan ng isang puro masa, o timbang, tulad ng counterweights, pangingisda sinkers, at darts madalas gamitin Tungsten dahil sa density nito.

Tungsten Carbide

Ang Tungsten carbide ay ginawa sa pamamagitan ng pagbugkos ng isang tungsten atom na may isang solong atom ng carbon (kinakatawan ng kemikal na simbolo ng WC) o dalawang atom ng tungsten na may isang solong atom ng carbon (W2C). Ginagawa ito sa pamamagitan ng heating tungsten powder na may carbon sa temperatura ng 2550 ° F hanggang 2900 ° F (1400 ° C hanggang 1600 ° C) sa isang stream ng hydrogen gas.

Ayon sa antas ng katigasan ng Moh (isang sukatan ng kakayahan ng isang materyal na mag-scratch ang isa pa), ang tungsten carbide ay may tigas ng 9.5, bahagyang mas mababa kaysa sa brilyante. Para sa kadahilanang ito, ang matibay na tambalang ito ay sintered, isang proseso na nangangailangan ng pagpindot at pag-init ng form ng pulbos sa mataas na temperatura, upang gumawa ng mga produkto na ginagamit sa machining at paggupit. Ang resulta ay mga materyales na maaaring gumana sa mga kondisyon ng mataas na temperatura at pagkapagod, tulad ng mga drill bits, mga tool ng lathe, mga pamutol ng paggiling at mga sandata sa paglalagay ng sandata.

Ang cemented carbide ay ginawa gamit ang isang kumbinasyon ng tungsten carbide at cobalt powder, at ginagamit upang gumawa ng mga wear-resistant tool, tulad ng ginagamit sa industriya ng pagmimina. Ang tunnel-boring machine na ginamit upang maghukay ng Channel Tunnel na nagli-link ng Britanya sa Europa ay, sa katunayan, na nakuha sa halos 100 mga cemented carbide tip.

Tungsten Alloys

Ang Tungsten metal ay maaaring isama sa iba pang mga riles upang madagdagan ang kanilang lakas at paglaban sa pagsusuot at kaagnasan. Ang mga bakal na haluang metal ay kadalasang naglalaman ng Tungsten para sa mga kapaki-pakinabang na katangian. Maraming high-speed steels - mga ginamit sa pag-cut at machining tools tulad ng saw blades - naglalaman ng 18 porsiyento tungsten.

Ang mga alloy ng Tungsten-steel ay ginagamit din sa produksyon ng mga nozel ng rocket engine, na dapat magkaroon ng mataas na mga katangian ng init na lumalaban. Ang iba pang mga tungsten alloys ay ang Stellite (kobalt, chromium, at tungsten), na ginagamit sa tindig at pistons dahil sa katibayan at paglaban nito, at Hevimet, na ginawa sa pamamagitan ng sintering ng isang tungsten alloy powder at ginagamit sa bala, dart barrels , at mga golf club. Ang mga superalloy na gawa sa kobalt, bakal o nikel, kasama ang tungsten, ay maaaring magamit upang gumawa ng mga blades ng turbina para sa sasakyang panghimpapawid.