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텅스텐 - 어떤 종류의 금속? 속성 및 범위. 텅스텐의 융점 및 기타 특성




텅스텐의 세계 생산량은 연간 약 30,000톤입니다. 세기 초부터 급격한 상승과 급격한 하락을 반복했습니다. 그리고 지금은 순전히 전략적인 금속입니다 텅스텐 강철 및 탄화물을 포함하는 기타 합금, 탱크 장갑, 어뢰 포탄 및 포탄, 항공기 및 엔진의 가장 중요한 부품이 만들어집니다. - 최고 등급의 공구강에 없어서는 안될 구성 요소입니다. 일반적으로 야금은 채굴된 모든 텅스텐의 거의 95%를 흡수합니다.

뿐만 아니라 널리 사용되는 것이 특징입니다.깨끗한텅스텐, 그러나 주로 더 저렴한 페로텅스텐 - 80% W를 포함하는 합금20% 철; 전기 아크로에서 얻을 수 있습니다.) 텅스텐은 많은 놀라운 특성을 가지고 있습니다. 소위 중금속(텅스텐, 니켈 및 구리)은 방사성 물질이 저장되는 용기를 만드는 데 사용됩니다. 그것의 보호 효과는 납보다 40% 더 높습니다. 이 합금은 상대적으로 작은 화면 두께로 충분한 보호 기능을 제공하므로 방사선 치료에도 사용됩니다.

텅스텐 카바이드와 16% 코발트의 합금은 매우 단단하여 우물을 뚫을 때 부분적으로 대체할 수 있습니다.텅스텐과 구리 및 은의 의사 합금은 나이프 스위치 및 고전압 스위치에 탁월한 소재입니다. 기존 구리 접점보다 수명이 6배 더 깁니다.영형 전기 램프의 머리카락에 텅스텐을 사용하는 것은 기사의 시작 부분에서 논의되었습니다. 이 분야에서 텅스텐의 불가결성은 내화성뿐만 아니라 연성 때문입니다.? 1kg의 텅스텐에서 와이어가 길이로 그려집니다. 3,5 즉, 이 킬로그램은 60와트 전구 23,000개의 필라멘트를 만들기에 충분합니다.

이 특성 때문에 전 세계 전기 산업에서 연간 약 100톤의 텅스텐만 소비합니다.나 에최근 몇 년 동안 텅스텐의 화합물은 매우 실용적인 중요성을 얻었습니다. 특히 phosphotungstic heteropolyacid는 바니시 및 밝은 내광성 페인트 생산에 사용됩니다. 텅스텐산나트륨 용액Na 2 WO 4직물에 내화성 및 내수성을 제공하며 알칼리 토금속, 카드뮴 및 희토류미세 요소는 레이저 및 발광 페인트 제조에 사용됩니다.

왜 "텅스텐"? 이 단어는 독일어에서 유래되었습니다.이전에는 금속이 아니라 텅스텐의 주요 광물 인 볼프람 마이트를 언급 한 것으로 알려져 있습니다. 이 단어가 거의 모욕적이라는 가정이 있습니다. XVI-XVII 세기에. "텅스텐"은 주석 광물로 간주되었습니다. (주석 광석을 동반하는 경우가 많습니다.) 그러나 주석이 포함 된 광석에서 마치 누군가가 "삼켜 버린"것처럼 주석이 덜 제련되었습니다. 그래서 텅스텐의 "늑대 습관"을 반영하여 이름이 나타났습니다. - 독일 늑대는 늑대이고, 고대 독일 램 - bㅏ파라다이스.

볼프람 또는 텅스텐? 미국의 유명한 화학 초록 저널이나 Mellor(영국) 및 Pascal(프랑스)의 모든 화학 원소에 대한 참고 문헌에서 "텅스텐"이라는 금속을 찾는 것은 헛된 일입니다. 제품 번호.74 그들은 그것을 다르게 부릅니다 - 텅스텐. 상징이라도W(Wolfram이라는 단어의 첫 글자)는 최근 몇 년 동안 널리 보급되었습니다. 최근에는 Tu(텅스텐이라는 단어의 첫 글자)가 이탈리아와 프랑스에서 작성되었습니다.왜 그런 혼란? 그 기초는 74.B번 원소 발견의 역사에 의해 마련되었습니다.1783 스페인의 화학자 Eluard 형제는 새로운 원소의 발견을 보고했습니다.

Saxon 광물 "텅스텐"을 질산으로 분해하여 암모니아에 용해되는 일부 금속 산화물의 노란색 침전물 인 "산성 지구"를 얻었습니다. 이 산화물은 철 및 망간 산화물과 함께 원래 광물에 포함되었습니다. Eluard 형제는 새로운 원소인 텅스텐과 광물 자체를 볼프람마이트로 명명할 것을 제안했습니다.그래서 누가 텅스텐을 발견했습니까? 엘뤼아르 형제? 예, 아니오. 예 - 그들이 이 발견을 처음으로 인쇄본으로 보고했기 때문입니다. 아니요 - 그보다 2년 전에 -1781 g. -유명한 스웨덴 과학자 Karl Wilhelm Scheele는 똑같은 "황토"를 발견하여 다른 광물을 질산으로 처리했습니다. 그것은 단순히 "텅스텐", 즉 "무거운 돌"(스웨덴어로텅 - 무거운, 스텐 - 돌). Scheele는 또한 이 "대지"가 유사한 몰리브덴과 색상 및 기타 특성이 다르고 광물에서 산화칼슘과 관련되어 있음을 발견했습니다. Scheele를 기리기 위해 광물 텅스텐은 "회중석"으로 이름이 변경되었습니다.Eluard 형제 중 한 명이 Scheele의 학생이었고1781 Mr.는 그의 실험실에서 일했습니다 ... 누가 텅스텐을 발견 했습니까?양측은이 문제에서 정당한 귀족을 보여주었습니다. Scheele는 텅스텐을 발견했다고 주장한 적이 없으며 Eluard 형제는 우선 순위를 주장하지 않았습니다.

"텅스텐 브론즈"라는 이름은 속았습니다. 텅스텐 청동에 대해 자주 듣습니다. 이게 뭐야? 외부에서 그들은 매우 아름답습니다. 황금 텅스텐 브론즈는 구성이 있습니다Na2OxWO2xWO3,파란색 - Na 2 O x WO 2 × 4WO 3 ; 자주색-빨간색과 보라색은 중간 위치를 차지합니다. WO 3 대 WO2의 비율은 4 미만이지만 1 이상입니다. 공식에서 알 수 있듯이 이들은 구리도, 아연도, 주석도 포함하지 않습니다. 즉, 엄밀히 말하면 전혀 청동이 아닙니다. 여기에는 텅스텐과 산화된 순수한 금속성 화합물이 없기 때문에 전혀 존재하지 않습니다. 그러나 색상과 광택뿐만 아니라 경도, 화학 시약에 대한 내성 및 높은 전기 전도도가 청동과 유사합니다.

피치 컬러. 이 페인트를 준비하는 것은 매우 어려웠습니다. 그것은 빨간색도 분홍색도 아니지만 약간의 중간 색상과 녹색 색조가 있습니다. 전설에 따르면 그것을 열기 위해서는 약8000 다양한 금속과 광물에 대한 실험. 17세기 중국 황제를 위한 가장 비싼 도자기 제품은 Shansn 지방의 한 공장에서 복숭아 색으로 칠해졌습니다. 이 페인트를 만드는 비결이 밝혀졌을 때 산화 텅스텐을 기반으로 한다는 것이 밝혀졌습니다.

동화처럼. 일어난 일1911 d. Li라는 학생이 베이징에서 윈난성으로 왔습니다. 며칠 동안 산에서 사라지고 그는 주석에 따르면 어떤 종류의 돌을 찾고있었습니다. 그러나 그는 아무것도 찾지 못했다.학생이 정착한 집의 주인에게는 어린 딸 샤오미가 있었다. 소녀는 특별한 돌을 찾는 불행한 사람에게 미안함을 느꼈고 저녁에는 그에게 저녁 식사를 제공하면서 간단한 이야기를했습니다. 그 중 하나는 절벽에서 집 뒷마당으로 떨어진 어두운 돌로 만든 특이한 오븐에 관한 것이었습니다. 스토브는 매우 성공적인 것으로 판명되었습니다. 수년 동안 정기적으로 소유자에게 서비스를 제공했습니다. Xiaomi는 심지어 학생에게 갈색, 런인, 무거운 돌 중 하나를주었습니다. 그것은 순수한 울프라마이트라는 것이 밝혀졌습니다 ... 정보

텅스텐 동위원소.천연 텅스텐은다섯 마구간 질량수가 180, 182, 183, 184인 동위원소가장 일반적인 상처, 그 비율은 30.64%) 및 186. 원소의 상당히 많은 인공 방사성 동위원소 중에서№ 74 거의세 가지만 중요합니다: 텅스텐반감기가 145일인 -181, 텅스텐-185(74.5일) 및 텅스텐-187(23.85시간). 이 세 가지 동위원소는 모두 텅스텐 동위원소와 중성자와의 천연 혼합물을 충돌시켜 원자로에서 생성됩니다.

텅스텐

텅스텐-ㅏ; 미디엄.[독일 사람] Wolfram] 화학 원소(W), 내화성 금속, 은백색; 야금, 전기 공학(전기 램프의 필라멘트), 라디오 전자 공학에 사용됩니다.

◁ 텅스텐, 일, 일. v 소금. V강.

텅스텐

(lat. Wolframium), 주기율표 VI 족의 화학 원소. 이름은 독일 Wolf - 늑대와 Rahm - 크림 ( "늑대 거품")에서 유래되었습니다. 밝은 회색 금속, 가장 내화성이 높은 금속, 밀도 19.3g / cm 3, 티 pl 3380°C. 상온에서 공기 중에서 안정함. 주요 광물은 회중석(wolframite)과 회중석(scheelite)이다. 내열 초경강(공구, 고속) 및 합금(포베디트, 스텔라이트 등)의 구성 요소; 순수한 텅스텐은 전기 공학(백열 램프의 필라멘트) 및 라디오 전자 장치(전자 장치의 음극 및 양극)에 사용됩니다.

텅스텐

WOLFRAM(lat. Wolframium), W("텅스텐"이라고 읽음), 원자 번호 74, 원자 질량 183.85의 화학 원소. 천연 텅스텐은 180W(0.135wt.%), 182W(26.41%), 183W(14.4%), 184W(30.64%) 및 186W(28.41%)의 다섯 가지 안정 동위 원소로 구성됩니다.
2개의 외부 전자층의 구성 5 에스 2 피 6 디 4 6에스 2 . +2에서 +6까지의 산화 상태(가가 II-VI). 주기율표 제6주기 VIB족에 위치한다. 원자의 반경은 0.1368 nm이고, W 4+ 이온의 반경은 0.080 nm이고, W 6+는 0.065-0.074 nm입니다. 순차적 이온화 에너지 7.98, 17.7 eV, 전자 친화도 0.5 eV. 폴링에 따른 전기음성도 1.7.
발견 역사
14-16 세기에 독일 야금 학자들은 주석을 제련 할 때 많은 경우 주석 광석이 석탄으로 소성 될 때 대부분의 주석이 거품 슬래그의 일부로 판명된다는 사실에 직면했습니다. 이것은 나중에 주석 광석에 있는 SnO2의 존재에 의해 설명되었습니다( 석석) 불순물 울프라마이트 OsO4(Fe,Mn)WO4. 원소의 이름은 독일어 늑대(Wolf), 람(Rahm) - 거품(Foam)에서 유래했는데, 이는 주석의 제련을 방해하여 슬래그로 만들기 때문입니다. 텅스텐 산화물 WO 3는 1781년 스웨덴 연구원에 의해 처음으로 분리되었습니다. K. 쉴레. 금속 텅스텐은 몇 년 후 스페인 화학자 d "Eluyar 형제에 의해 획득되었습니다.
자연 속에 있음
텅스텐은 자연계에 널리 분포되어 있지 않으며 지각의 함량은 1.3 10 -4 중량%입니다. 주요 광물: 철망간암 및 회중석원래 텅스텐(스웨덴 무거운 돌)이라고 불렸던 SaWO 4. 현재 미국, 영국, 프랑스에서는 텅스텐을 "tangsten"이라고 부르며 기호는 Tu입니다.
영수증
텅스텐을 얻을 때 WO 3 산화물은 먼저 광석에서 분리됩니다. 그런 다음 WO 3이 감소합니다. 수소가열하면 금속 분말이 됩니다. 금속 텅스텐의 융점이 높기 때문에 녹여서 조밀한 텅스텐을 얻기는 어렵습니다. 따라서 분말을 압축하고 1200-1300 ° C의 온도에서 수소 분위기에서 소결 한 다음 전류를 통과시킵니다. 금속은 모놀리식 재료로 소결되는 동안 최대 3000°C까지 가열됩니다.
물리적 및 화학적 특성
텅스텐은 밝은 회색 금속입니다. 체심입방격자, ㅏ= 0.31589nm(a-수정). 융점 3380 ° C (가장 내화성 금속), 끓는점 5900-6000 ° C, 밀도 19.3 kg / dm 3.
건조한 공기 분위기에서 텅스텐은 400 °C까지 안정적이며 더 가열하면 WO 3 산화물이 형성됩니다. 실온에서는 다음과만 반응합니다. 플루오르. 300-400 °C에서 불소와 상호 작용하여 텅스텐은 WF 6 을 형성합니다. 가열 중에 형성된 텅스텐의 고급 염화물(WCl 6) 및 브롬화물(WBr 6)도 있습니다. 안정한 할로겐화물 WHal 5가 얻어졌습니다. 산화 상태 +5 및 +6의 안정한 요오드화물은 얻어지지 않았습니다.
옥시할라이드 WOHal 4(Hal = F, Cl, Br)는 수증기 존재 하에서 가열될 때 할로겐과 텅스텐의 상호작용에 의해 얻어진다:
W + H2O + 3Cl2 = WOCl4 + 2HCl
텅스텐과 증기의 상호 작용 황또는 황화수소 400 ° C의 온도에서 H 2 S, WS 2 disulfide가 형성되고 WSe 3 diselenide도 얻어진다. 존재하는 가열 텅스텐 질소 1400-1500 ° C의 온도에서 질화 텅스텐 WN 2를 얻습니다. 고온에서만 존재하는 텅스텐 카바이드 WC와 카바이드 W 2 C, 디실리사이드 WSi 2 및 텅스텐 펜타보라이드 W 2 B 5를 합성하였다.
텅스텐은 무기산과 반응하지 않습니다. 그것을 용액으로 옮기기 위해 질산 HNO 3와 불화 수소산의 혼합물이 사용됩니다.
텅스텐 산화물 WO 3에는 산성 특성이 있습니다. 약한 불용성 텅스텐산 WO 3 H 2 O (H 2 WO 4)에 해당합니다. 그 염은 텅스텐산염(Na 2 WO 4)입니다. 고분자량 폴리텅스텐산염(이소폴리텅스텐산염, 헤테로폴리텅스텐산염)이 알려져 있으며, 그 음이온은 상호 연결된 WO 3 그룹을 포함합니다.
애플리케이션
최대 50% W가 합금강 생산에 사용됩니다. 단단한 합금 이길거야 90% 텅스텐 카바이드 WC. 텅스텐은 백열 램프의 필라멘트, 진공 장치의 음극, 고온 용광로 권선의 기초입니다.


백과 사전. 2009 .

동의어:

다른 사전에 "텅스텐"이 무엇인지 확인하십시오.

    1785년에 발견된 이 광물은 짙은 회색이며 매우 무겁고 부서지기 쉽고 내화성이 있습니다. 러시아어에서 사용되기 시작한 25,000개의 외국어 단어와 그 뿌리의 의미에 대한 설명. Mikhelson A.D., 1865. 검정색 o 형태의 텅스텐 금속 또는 ... ... 러시아어 외국어 사전

    - (Wolframium), W, 주기율표 VI족의 화학 원소, 원자 번호 74, 원자 질량 183.85; 가장 다루기 힘든 금속, 녹는점 3380shC. 텅스텐은 합금강, 경질 합금의 생산에 사용됩니다 ... 현대 백과사전

    텅스텐- (Wolframium), W, 주기율표 VI족의 화학 원소, 원자 번호 74, 원자 질량 183.85; 가장 다루기 힘든 금속, 녹는점 3380°C. 텅스텐은 합금강, 경질 합금의 생산에 사용됩니다 ... 그림이 있는 백과사전

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    - (기호 W), 밝은 회색 TRANSITION ELEMENT. 1783년에 처음 분리되었습니다. 광석의 주요 공급원은 WOLFRAMITE와 SCHEELITE입니다. 모든 금속 중에서 녹는점이 가장 높다. 백열 램프 및 특수 합금에 사용됩니다. 카바이드… … 과학 및 기술 백과사전

    W (lat. Wolframium; * a. 텅스텐; n. Wolfram; f. 텅스텐; i. 텅스테노), chem. 원소 VI 그룹 주기적. Mendeleev의 시스템, at.s. 74, 에. m.183.85. Natural B.는 180W(0.135%), 182W(26.41%), ... 5개의 안정 동위 원소의 혼합물로 구성됩니다. 지질 백과사전

    Tungsten, star metal 러시아어 동의어 사전. 텅스텐 n., 동의어 수: 4성 금속(1) ... 동의어 사전

    Von Eschenbach(Wolfram von Eschenbach)는 유명한 광산 가수로, 그의 작업이 영향을 미치는 현상에 대한 생각의 깊이와 이해의 폭이 뛰어납니다. V. f. E.는시의 기초 인 독일 중세 서사시 중 유일한 것입니다 ... ... 브록하우스와 에프론의 백과사전

    텅스텐- 밀도가 높고 융점이 높은 강철 회색 금속입니다. 부서지기 쉽고 단단하며 내식성이 높습니다. 텅스텐은 전기에서 필라멘트를 만드는 데 사용됩니다 ... ... 공식 용어

    텅스텐- 텅스텐 볼프람 화학 원소. 기호 W, 에서. N. 74, 에. 질량 183.85. 밝은 흰색 금속. Vіdkritiy i vіdіleny v vidlyadі 텅스텐 anіdride in 1781 r. 스웨덴 인. 화학자 K.Sheele. 가장 특징적이고 안정적인 є spoluky V. zі 단계 ... ... Girnichiy 백과 사전

텅스텐의 특성

텅스텐- 금속입니다. 바다의 물에도 없고, 공기에도 없고, 지각 속에는 0.0055%에 불과하다. 그런 텅스텐, 요소에서 74위를 기록했습니다. 산업의 경우 프랑스 수도에서 열린 세계 전시회에서 "개장"되었습니다. 그것은 1900년에 일어났습니다. 선보인 전시회 텅스텐강.

구성이 너무 단단해서 어떤 재료도 절단할 수 있었습니다. 수천도의 온도에서도 "무적"으로 유지되었으므로 적색 저항성이라고 불렀습니다. 전시회를 방문한 여러 국가의 제조업체가 개발을 시작했습니다. 합금강의 생산은 세계적인 규모를 획득했습니다.

흥미롭게도 원소 자체는 18세기에 다시 발견되었습니다. 1781년 Swede Scheeler는 광물 텅스텐을 실험했습니다. 화학자는 그것을 질산에 넣기로 결정했습니다. 분해 생성물에서 과학자는 은빛 광택을 지닌 미지의 회색 금속을 발견했습니다. 실험이 수행된 광물은 나중에 회중석으로 이름이 바뀌었고 새로운 원소는 텅스텐이라고 불리는.

그러나 그 특성을 연구하는 데 많은 시간이 걸렸기 때문에 훨씬 나중에 금속에 대한 가치 있는 응용이 발견되었습니다. 이름은 즉시 선택되었습니다. 단어 텅스텐이전에 존재했습니다. 스페인 사람들은 이것을 국가 매장지에서 발견되는 광물 중 하나로 불렀습니다.

실제로 돌의 구성에는 74번 원소가 포함되어 있습니다. 외부에서 금속은 발포된 것처럼 다공성입니다. 그래서 또 다른 비유가 유용했습니다. 독일어에서 텅스텐은 문자 그대로 "늑대 거품"을 의미합니다.

금속의 융점은 수소와 경쟁하며 가장 온도에 강한 원소입니다. 따라서 설치 텅스텐의 연화 지수백년 동안 할 수 없습니다. 수천도까지 가열할 수 있는 용광로가 없었습니다.

은회색 요소의 "이점"이 "투시"되었을 때 산업 규모로 채굴되기 시작했습니다. 1900년 전시회를 위해 금속은 질산으로 구식 방식으로 추출되었습니다. 그러나 텅스텐은 여전히 ​​이런 방식으로 채굴됩니다.

텅스텐 채굴

대부분 삼산화물은 광석 폐기물에서 먼저 얻습니다. 700도에서 가공하여 먼지 형태의 순수한 금속을 얻습니다. 입자를 부드럽게 하려면 수소에만 의존해야 합니다. 그 안에 텅스텐이 녹다섭씨 3천도에서.

합금은 절단기, 파이프 절단기, 절단기에 사용됩니다. 금속 가공용 텅스텐의 응용부품 제조의 정확성을 향상시킵니다. 금속 표면에 노출되면 마찰이 높아 작업 표면이 매우 뜨겁습니다. 74번 요소가 없는 절단 및 연마 기계는 스스로 녹을 수 있습니다. 이것은 절단을 부정확하고 불완전하게 만듭니다.

텅스텐은 녹이기 어려울 뿐만 아니라 가공하기도 어렵습니다. 경도 척도에서 금속은 아홉 번째 위치를 차지합니다. Corundum은 예를 들어 칼이 만들어지는 부스러기에서 동일한 수의 포인트를 갖습니다. 다이아몬드 만이 더 어렵습니다. 따라서 그 도움으로 텅스텐이 처리됩니다.

텅스텐의 응용

74번째 요소의 "꾸준함"이 매력적입니다. 회색 은색 금속과 합금으로 만든 제품은 물론 표면을 긁거나 동일한 다이아몬드로 긁지 않는 한 긁히거나 구부러지거나 파손될 수 없습니다.

텅스텐 보석에는 또 다른 확실한 장점이 있습니다. 그들은 금,은, 백금 및 훨씬 더 또는과의 합금과 달리 알레르기 반응을 일으키지 않습니다. 보석의 경우 텅스텐 카바이드, 즉 탄소와의 조합이 사용됩니다.

인류 역사상 가장 단단한 합금으로 인정받고 있습니다. 광택이 나는 표면은 빛을 완벽하게 반사합니다. 보석상은 그것을 "회색 거울"이라고 부릅니다.

그건 그렇고, 보석 장인들은 텅스텐에 관심을 돌렸다 20세기 중반에 이 물질로 총알의 코어, 방탄조끼용 포탄, 플레이트가 만들어지기 시작했습니다.

최고 수준의 은 주얼리의 취약성에 대한 고객의 불만은 보석상이 새로운 요소에 대해 생각하고 해당 산업에 적용하려고 시도하게 만들었습니다. 또한 가격이 변동하기 시작했습니다. 텅스텐은 더 이상 투자 대상으로 인식되지 않는 노란색 금속의 대안이 되었습니다.

귀금속이 되는 것 텅스텐 가치많은 돈. 킬로그램에 그들은 도매 시장에서 최소 50 달러를 요구합니다. 세계 산업은 연간 30,000톤의 74번 원소를 소비합니다. 90% 이상이 야금 산업에 흡수됩니다.

뿐 텅스텐으로 만든핵폐기물 저장 용기. 금속은 파괴적인 광선을 전달하지 않습니다. 수술 기구 제조용 합금에 희소 원소가 첨가됩니다.

야금 목적으로 사용되지 않는 것은 화학 산업에서 가져옵니다. 예를 들어, 인과 텅스텐 화합물은 바니시와 페인트의 기초입니다. 그들은 무너지지 않고 태양 광선에서 퇴색하지 않습니다.

그리고 텅스텐산 나트륨 용액습기와 화재에 강합니다. 다이버와 소방관의 슈트에 방수 및 내화성 직물을 함침시킨 것이 무엇인지 분명해졌습니다.

텅스텐 예금

러시아에는 여러 텅스텐 매장지가 있습니다. 그들은 알타이, 극동, 북 코카서스, Chukotka 및 Buryatia에 있습니다. 해외에서는 호주, 미국, 볼리비아, 포르투갈, 한국 및 중국에서 금속을 채굴합니다.

Celestial Empire에는 양철석을 찾기 위해 중국에 온 젊은 탐험가에 대한 전설도 있습니다. 학생은 베이징의 한 집에 정착했습니다.

무익한 수색 끝에 그 남자는 주인 딸의 이야기를 듣는 것을 좋아했습니다. 어느 날 저녁 그녀는 가정 난로가 만들어진 어두운 돌에 대한 이야기를 들려주었습니다. 블록이 절벽에서 건물 뒷마당으로 떨어지고 있는 것으로 밝혀졌습니다. 그래서 학생은 찾지 않고 텅스텐을 찾았습니다.

가장 일반적인 화학 원소 중 하나는 텅스텐입니다. 기호 W로 표시되며 원자 번호는 74입니다. 텅스텐은 내마모성과 융점이 높은 금속 그룹에 속합니다. Mendeleev의 주기율표에서 6번째 그룹에 속하며 몰리브덴, 크롬과 같은 "이웃"과 유사한 특성을 가집니다.

발견과 역사

16세기 초에 볼프람석과 같은 광물이 알려졌습니다. 주석이 광석에서 제련될 때 주석의 거품이 슬래그로 바뀌고 물론 이것이 생산을 방해한다는 점에서 흥미로웠습니다. 그 이후로 Wolframite는 "Wolf Foam"(독일 Wolf Rahm에서 유래)이라고 불 렸습니다. 광물의 이름은 금속 자체로 옮겨졌습니다.

1781년 스웨덴 화학자 Scheele는 금속 회중석을 질산으로 처리했습니다. 실험 중에 그는 노란색 무거운 돌인 산화 텅스텐 (VI)을 얻었습니다. 2년 후 Eluard 형제(스페인 화학자)는 Saxon 광물에서 순수한 텅스텐을 얻었습니다.

이 원소와 그 광석은 포르투갈, 볼리비아, 한국, 러시아, 우즈베키스탄에서 채굴되며 가장 큰 매장량은 캐나다, 미국, 카자흐스탄 및 중국에서 발견되었습니다. 이 원소는 연간 50톤만 채굴되기 때문에 값이 비쌉니다. 어떤 종류의 금속 텅스텐이 있는지 자세히 살펴 보겠습니다.

요소 속성

앞서 언급했듯이 텅스텐은 가장 내화성이 높은 금속 중 하나입니다. 밝은 그레이 컬러를 가지고 있습니다. 녹는점은 3422 ° C이고 끓는점은 5555 ° C이며 순수한 형태의 밀도는 19.25 g / cm3이고 경도는 488 kg / mm²입니다. 내식성이 높은 중금속 중 하나입니다. 황산, 염산 및 불화 수소산에는 거의 녹지 않지만 과산화수소와 빠르게 반응합니다. 용융 알칼리와 반응하지 않는 텅스텐은 어떤 금속입니까? 수산화 나트륨 및 산소와 반응하여 텅스텐산 나트륨과 일반 물 H 2 O의 두 가지 화합물을 형성합니다. 흥미롭게도 온도가 상승하면 텅스텐이 자체 가열되고 프로세스가 훨씬 더 활발해집니다.

텅스텐 얻기

텅스텐이 어떤 금속족에 속하는지 물으면 루비듐, 몰리브덴과 같은 희소원소에 속한다고 대답할 수 있습니다. 그리고 이것은 소규모 생산이 특징이라는 것을 의미합니다. 또한, 이러한 금속은 원료에서 환원되어 얻어지는 것이 아니라 먼저 화학적 화합물로 가공됩니다. 희소금속은 어떻게 얻나요?

  1. 필요한 원소는 광석 물질에서 분리되어 용액 또는 퇴적물에 농축됩니다.
  2. 다음 단계는 정제를 통해 순수한 화합물을 얻는 것입니다.
  3. 순수한 희소 금속인 텅스텐이 생성된 물질에서 분리됩니다.

중력, 부양, 자기 또는 정전기 분리는 광석을 농축하는 데 사용됩니다. 결과는 55-65% 텅스텐 무수물 WO 3 을 포함하는 정광입니다. 분말을 얻으려면 수소 또는 탄소로 환원합니다. 일부 제품의 경우 요소 획득 프로세스가 완료됩니다. 따라서 텅스텐 분말은 경질 합금 제조에 사용됩니다.

막대 제조

우리는 이미 어떤 종류의 금속 텅스텐이 있는지 알아냈고 이제 그것이 어떤 구색으로 만들어졌는지 알아낼 것입니다. 컴팩트 잉곳 - 막대는 분말 화합물로 만들어집니다. 이를 위해 수소로 환원된 분말만을 사용한다. 그들은 압착 및 소결에 의해 만들어집니다. 꽤 강하지만 깨지기 쉬운 주괴로 밝혀졌습니다. 즉, 위조하기가 어렵습니다. 이 기술적 특성을 개선하기 위해 봉을 고온 처리합니다. 이 제품과는 다른 범위가 만들어집니다.

텅스텐 막대

물론 이것은 이 금속으로 만든 가장 일반적인 유형의 제품 중 하나입니다. 그것들을 만드는 데 어떤 종류의 텅스텐이 사용됩니까? 이들은 회전식 단조 기계에서 단조되는 위에서 설명한 막대입니다. 공정이 가열된 상태(1450-1500°C)에서 일어난다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 결과 막대는 다양한 산업에서 사용됩니다. 예를 들어, 용접봉 제조용. 또한 텅스텐 막대는 히터에 널리 사용됩니다. 그들은 진공, 불활성 가스 또는 수소에서 최대 3000 °C 온도의 용광로에서 작동합니다. 막대는 전자 및 가스 방전 장치, 라디오 튜브의 음극으로도 사용할 수 있습니다.

흥미롭게도 전극 자체는 소모품이 아니므로 용접 중에 필러 재료 (와이어,로드)의 공급이 필요합니다. 용접할 재료와 함께 녹으면 용접 풀이 생성됩니다. 이 전극은 일반적으로 비철금속 용접에 사용됩니다.

텅스텐 및 와이어

다음은 널리 퍼진 또 다른 유형의 제품입니다. 텅스텐 와이어는 앞서 논의한 단조 막대로 만들어집니다. 드로잉은 1000°C에서 400°C로 온도를 점진적으로 낮추면서 수행됩니다. 그런 다음 어닐링, 전해 연마 또는 전해 에칭으로 제품을 청소합니다. 텅스텐은 내열성 금속이므로 와이어는 최대 3000°C의 가열로에서 저항 요소로 사용됩니다. 열전 변환기와 백열등 코일, 루프 히터 등이 만들어집니다.

텅스텐과 탄소의 화합물

텅스텐 카바이드는 실용적인 관점에서 매우 중요한 것으로 간주됩니다. 그들은 경질 합금 제조에 사용됩니다. 탄소 화합물은 양의 전기 저항 계수와 우수한 금속 전도성을 갖습니다. 텅스텐 카바이드는 WC와 W 2 C의 두 가지 유형으로 형성됩니다. 산에서의 거동과 탄소가 있는 다른 화합물에서의 용해도가 다릅니다.

텅스텐 카바이드를 기반으로 소결 및 주조의 두 가지 유형의 경질 합금이 만들어집니다. 후자는 주조에 의해 C가 부족한(3% 미만) 분말 화합물 및 탄화물로부터 얻어진다. 두 번째 유형은 텅스텐 모노카바이드 WC와 니켈 또는 코발트가 될 수 있는 접합 바인더 금속으로 만들어집니다. 소결 합금은 분말 야금에 의해서만 얻어집니다. 시멘팅 금속 분말과 텅스텐 카바이드가 혼합되고 압착되고 소결됩니다. 이러한 합금은 강도, 경도 및 내마모성이 높습니다.

현대 야금 산업에서는 금속 절단 및 드릴링 도구 제조에 사용됩니다. 가장 일반적인 합금 중 하나는 VK6 및 VK8입니다. 커터, 커터, 드릴 및 기타 절삭 공구 제조에 사용됩니다.

텅스텐 카바이드의 범위는 상당히 방대합니다. 따라서 다음을 만드는 데 사용됩니다.

  • 갑옷 피어싱 용품;
  • 엔진, 항공기, 우주선 및 로켓 부품;
  • 원자력 산업 장비;
  • 수술 도구.

서구에서는 텅스텐 카바이드가 보석, 특히 결혼 반지 제조에 특히 널리 사용됩니다. 금속은 아름답게 보이고 미학적으로 만족스럽고 가공하기 쉽습니다.

이것은 그들이 믿을 수 없을 정도로 내구성이 있기 때문입니다. 그러한 제품을 긁으려면 많은 노력을 기울여야합니다. 몇 년이 지나도 반지는 새 것처럼 보일 것입니다. 퇴색하지 않고 릴리프 패턴이 손상되지 않으며 광택 부분이 광택을 잃지 않습니다.

텅스텐과 레늄

이 두 원소의 합금은 고온 열전대 제조에 널리 사용됩니다. 텅스텐 - 어떤 금속? 레늄과 마찬가지로 내열성 금속이며 합금 원소는 이 특성을 감소시킵니다. 하지만 실질적으로 동일한 두 물질을 사용한다면 어떨까요? 그러면 융점이 감소하지 않습니다.

첨가제로 레늄을 사용하면 텅스텐의 내열성 및 연성이 증가합니다. 이 합금은 분말 야금에서 용융하여 얻습니다. 이러한 재료로 만든 열전대는 내열성이 있으며 2000°C 이상의 온도를 측정할 수 있지만 불활성 대기에서만 가능합니다. 물론 이러한 제품은 1년에 40톤의 레늄과 51톤의 텅스텐만 채굴되기 때문에 비싸다.

텅스텐은 내화 금속. 자체 브랜드가 있으며 각 브랜드마다 고유한 특성이 있습니다. 멘델레예프 주기율표의 이 원소는 74번이며 밝은 회색을 띤다. 융점은 3380도입니다. 주요 속성은 선팽창 계수, 전기 저항, 융점 및 밀도입니다.

텅스텐의 특성 및 등급

텅스텐은 자체적인 기계적 및 물리적 특성과 여러 종류의 등급을 가지고 있습니다.

물리적 특성은 다음과 같습니다.

기계적 성질:

  • 상대 연신율 - 0%.
  • 인장 강도 - 800-1100 MPa.
  • 푸아송비 0.29.
  • 전단 계수 - 151.0 GPa.
  • 탄성 계수 - 415.0 GPa.

이 금속은 2000도에서도 낮은 증발률과 5900도의 매우 큰 끓는점으로 구별됩니다. 이 재료의 사용을 제한하는 특성은 낮은 내산화성, 높은 취성 및 고밀도입니다. 강철처럼 보입니다. 고강도 합금을 생산하는 데 사용됩니다. 가열 후에만 처리할 수 있습니다. 가열 온도는 수행하려는 처리 방법에 따라 다릅니다.

텅스텐의 등급은 다음과 같습니다.

적용분야

텅스텐은 독특한 특성 때문에 널리 사용되었습니다. 산업계에서는 순수한 형태와 합금으로 사용됩니다.

주요 응용 프로그램이다:

내화물 텅스텐의 생산 공정

이 물질은 희귀 금속으로 분류됩니다. 상대적으로 적은 양의 소비와 생산이 특징이며 지각에서 낮은 유병률을 보입니다. 희소 금속은 원료에서 회수하여 얻을 수 없습니다. 처음에는 화학적 화합물로 처리됩니다. 그리고 희귀 금속 광석은 가공 전에 추가 농축됩니다.

희소 금속을 얻기 위한 세 가지 주요 단계가 있습니다.

  1. 광석의 분해. 추출된 금속은 대량의 처리된 원료에서 분리됩니다. 침전물 또는 용액에 농축됩니다.
  2. 화학적으로 순수한 화합물을 얻습니다. 분리 및 정제.
  3. 결과 화합물에서 금속이 분리됩니다. 따라서 불순물이 없는 순수한 물질이 얻어진다.

텅스텐을 얻는 과정에서도 여러 단계가 있습니다. 초기 원료는 회중석과 철망간암입니다. 일반적으로 그 구성에는 0.2~2%의 텅스텐이 포함되어 있습니다.

  1. 광석 농축은 정전기 또는 자기 분리, 부상, 중력을 사용하여 수행됩니다. 그 결과 약 55~65%의 텅스텐 무수물을 포함하는 텅스텐 정광이 얻어집니다. 비스무트, 안티몬, 구리, 주석, 비소, 황, 인과 같은 불순물의 존재도 제어됩니다.
  2. 텅스텐 무수물 얻기. 금속 텅스텐 또는 그 탄화물 제조의 원료입니다. 이를 위해 케이크 및 합금 침출, 정광 분해, 기술 텅스텐 산 생산 등과 같은 여러 절차가 수행됩니다. 이러한 작업의 결과로 99.9%의 삼산화텅스텐을 포함하는 제품을 얻어야 합니다.
  3. 가루 얻기. 무수물로부터 분말 형태의 순수한 금속을 얻을 수 있습니다. 이를 위해 탄소 또는 수소로 환원이 이루어진다. 탄소 감소는 무수물이 탄화물로 포화되어 금속 취성과 가공 불량을 초래하기 때문에 덜 자주 수행됩니다. 분말을 얻을 때 입자의 모양과 크기, 입도 및 화학 성분을 제어할 수 있는 특수 방법이 사용됩니다.
  4. 소형 텅스텐 얻기. 기본적으로 잉곳 또는 막대 형태로 테이프, 막대, 와이어 등의 반제품 제조용 블랭크입니다.

텅스텐 제품

텅스텐은 철사, 막대 등 경제에 필요한 많은 품목을 만드는 데 사용됩니다.

바

이 내화 재료로 만든 가장 일반적인 제품 중 하나는 텅스텐 막대입니다. 제조 시작 재료는 막대입니다.

막대에서 막대를 얻으려면 회전 단조 기계를 사용하여 단조합니다.

이 금속은 실온에서 매우 부서지기 쉽기 때문에 가열하면 단조가 수행됩니다. 단조에는 여러 단계가 있습니다. 각 후속 막대에서 더 작은 직경을 얻습니다.

첫 번째 단계에서 막대의 길이가 10 ~ 15cm 인 경우 직경이 최대 7mm 인 막대가 얻어집니다. 단조 중 공작물의 온도는 1450-1500도 여야합니다. 가열 재료는 일반적으로 몰리브덴입니다. 두 번째 단계가 끝나면 막대의 직경이 최대 4.5mm가 됩니다. 생산 중 막대의 온도는 약 1250-1300도입니다. 다음 단계에서 막대의 직경은 최대 2.75mm입니다.

VCh 및 VA 등급의 바는 VI, VL 및 VT 등급보다 낮은 온도에서 생산됩니다.

공작물을 용융하여 얻은 경우 열간 단조가 수행되지 않습니다. 이것은 이러한 잉곳이 거친 결정 구조를 가지고 있기 때문입니다. 열간 단조를 사용할 때 균열 및 균열이 나타날 수 있습니다.

이러한 상황에서 텅스텐 잉곳열간 이중 압착(변형 정도 약 90%). 첫 번째 압축은 1800-1900 도의 온도에서 수행되고 두 번째 압축은 1350-1500에서 수행됩니다. 그 후 블랭크를 열간 단조하여 텅스텐 막대를 얻습니다.

이러한 제품은 많은 산업 분야에서 사용됩니다. 가장 일반적인 것 중 하나는 비소모성 전극을 용접하는 것입니다. 그들에게는 VL, VL 및 VT 등급으로 만들어진 막대가 적합합니다. MV, VR 및 VA 등급의 막대는 히터로 사용되며 진공, ​​불활성 가스 또는 수소 분위기에서 온도가 3000도에 도달할 수 있는 용광로에 사용됩니다. 텅스텐 막대는 라디오 튜브뿐만 아니라 가스 충전 및 전자 장치의 음극으로 사용할 수 있습니다.

전극

용접에 필요한 주요 구성 요소 중 하나는 용접봉입니다. 아크 용접에서 가장 널리 사용됩니다. 열 에너지로 인해 용융이 수행되는 열 용접 등급에 속합니다. 자동, 반자동 또는 수동 아크 용접이 가장 일반적입니다. 볼타 아크는 제품과 전극 사이에 위치하는 열 에너지를 생성합니다. 아크는 금속 증기, 가스의 이온화 된 분위기에서 안정적인 강력한 전하라고합니다. 아크를 생성하기 위해 전극은 용접 부위에 전류를 전도합니다.

용접 전극은 선재라고 ​​하며 코팅이 적용됩니다(코팅 없이 변형도 가능). 용접을 위한 많은 다른 전극이 있습니다. 그들의 특징은 직경, 길이, 화학 성분입니다. 특정 합금이나 금속을 용접하는 데 다른 전극이 사용됩니다. 가장 중요한 분류 유형은 전극을 비소모품과 소모품으로 구분하는 것입니다.

용접 소모성 전극용접하는 동안 용융되고 금속이 용접되는 용융 부품의 금속과 함께 용접 풀을 보충합니다. 이러한 전극은 구리와 강철로 만들어집니다.

그러나 비소모성 전극은 용접 중에 녹지 않습니다. 여기에는 텅스텐 및 탄소 전극이 포함됩니다. 용접할 때 용융되는 용가재를 공급하여 용접된 요소의 용융된 재료와 함께 용접 풀을 형성해야 합니다. 이러한 목적을 위해 주로 용접봉 또는 와이어를 사용했습니다. 용접 전극은 코팅되지 않고 코팅될 수 있습니다. 커버리지가 중요한 역할을 합니다. 그 구성 요소는 특정 속성 및 구성의 용접 금속 생산, 공기의 영향으로부터 용융 금속 보호 및 안정적인 아크 연소를 보장할 수 있습니다.

코팅의 성분은 탈산, 슬래그 형성, 가스 형성, 안정화 또는 합금화일 수 있습니다. 코팅은 셀룰로오스, 염기성, 금홍석 또는 산성일 수 있습니다.

텅스텐 전극은 비철금속과 그 합금, 고합금강 용접에 사용됩니다. 음, 텅스텐 전극은 강도가 높은 용접부를 형성하는 데 적합하지만 부품의 화학적 조성이 다를 수 있습니다.

텅스텐 제품은 매우 고품질이며 많은 산업 분야에서 응용 프로그램을 찾았으며 일부 산업에서는 대체할 수 없습니다.