Tungstène: propriétés d'application et les caractéristiques chimiques

Mère Nature a enrichi l'humanité éléments chimiques utiles. Certains d'entre eux sont cachés dans ses profondeurs, et sont contenus dans une quantité relativement faible, mais leur valeur est très importante. Un tel est le tungstène. L'application de ses propriétés spéciales est due.

provenance

XVIII siècle – le siècle de la découverte du tableau périodique – est devenu fondamental dans l'histoire de ce métal.

Auparavant, il a assumé l'existence d'une substance constituant les espèces minérales qui les empêchent de faire fondre les métaux pertinents. Par exemple, l'étain a été devient difficile, si contenu dans le minerai tel élément. La différence des points de fusion et des réactions chimiques conduit à la formation de mousse du laitier, ce qui réduit la quantité de sortie d'étain.

Dans le siècle métal VIII a été successivement scientifique suédois ouvert frères Scheele et Elyuar espagnol. Il est arrivé à la suite d'expériences chimiques sur l'oxydation des roches minérales – scheelite et wolframite.

Enregistrée dans le système périodique des éléments en fonction du numéro atomique 74. Un métal réfractaire rare avec un poids atomique 183,84 – est du tungstène. Son utilisation est due aux propriétés inhabituelles qui sont déjà ouvertes dans le XX siècle.

Où chercher?

Selon le nombre dans les entrailles de la terre, il est un « malonaselyayuschim » et occupe la 28ème place. Il est un composant d'environ 22 minéraux différents, mais essentiel pour sa production ont seulement 4 d'entre eux: scheelite (contient environ 80% de trioxyde), wolframite et ferbérite Gyubnera (composées de 75-77% chacun). Les minerais de composition contient souvent des impuretés produites dans certains cas, ainsi que le « extraction » des métaux tels que le molybdène, l'étain, le tantale et ainsi de suite. Les plus grands gisements sont en Chine, le Kazakhstan, le Canada, les États-Unis, ont aussi en Russie, au Portugal, en Ouzbékistan.

Comment arriver?

En raison des propriétés particulières, ainsi qu'une faible teneur en technologie des roches pour la production de tungstène pur est assez compliqué.

1. La séparation magnétique, la séparation électrostatique ou flottation afin d'enrichir la concentration de minerai jusqu'à 50-60% d'oxyde de tungstène.
2. Isolement de l'oxyde de 99% par réaction chimique avec des réactifs acides ou alcalines et la phase de purification du précipité résultant.
3. La récupération du métal par l'intermédiaire d'un atome de carbone ou un atome d'hydrogène, rendement de la poudre de métal correspondant.
4. La production de lingots ou de comprimés frittes en poudre.

L'une des étapes importantes de la production de produits en acier est la métallurgie des poudres. Elle est basée sur un mélange de poudres de métaux réfractaires, pressage et frittage ultérieur. Ainsi , on a préparé un grand nombre d'alliages importants sur le plan technologique , notamment du carbure de tungstène, l'application qui est principalement trouvée dans la production industrielle d'outils de coupe et de haute résistance électrique.

Propriétés physiques et chimiques

Tungstène – argent métallique réfractaire et lourd avec treillis centré volume.

• Point de fusion – 3422 C.
• Point d'ébullition – 5555 C.
• Densité – 19,25 g / ^cm3.

Il est un bon conducteur de courant électrique. Pas aimants. Certains minéraux (comme le scheelite) fluorescent.

Résistant à l'influence d'acides, de produits corrosifs dans des environnements à haute température, à la corrosion et au vieillissement. Influence néfaste des désactivation d'impuretés dans l'acier, l'amélioration de sa résistance à la chaleur, résistance à la corrosion et contribue également à la fiabilité du tungstène. L'utilisation de tels alliages de fer carbone ont justifié leur aptitude au traitement et à l'abrasion.

Propriétés mécaniques et technologiques

Tungstène – solide, métal durable. Sa dureté est de 488 HB, la résistance à la traction – 1130-1375 Mpa. Froid, pas en plastique. ? A une température de 1600 C augmente la ductilité à l'état de conformité absolue à un traitement de pression: forgeage, laminage, étirage. On sait que 1 kg de fil métallique permet de faire la longueur totale de 3 km.

Usinage difficile en raison de la dureté et de fragilité excessive. Perçage, tournage, fraisage de matériaux de carbure utilisé de volframokobaltovye produits par métallurgie des poudres. Moins souvent, à basse vitesse, et des conditions spéciales sont appliquées à partir d'alliage d'outils en acier à grande vitesse de tungstène. principes de coupe standard ne sont pas applicables, car l'équipement d'usure très rapidement et des fissures de tungstène traitées. De telles techniques sont les suivantes:

1. Traitement chimique et l'imprégnation de la couche de surface, y compris l'utilisation de l'argent à cet effet.
2. Le chauffage de la surface en utilisant des fours, de la flamme de gaz, un courant électrique de 0,2 A. La température admissible au cours de laquelle il y a une augmentation de la ductilité, et par conséquent, la coupe améliorée, – de 300 à 450 C.
3. Découpe tungstène utilisant des substances fusibles.

Affûtage et le broyage est avantageusement réalisée avec l'aide du diamant et des outils CBN, au moins – corindon.

Soudage du métal réfractaire est réalisée principalement sous l'action de l'arc électrique, le tungstène ou l' électrode de carbone dans un gaz inerte ou de protection de l' environnement liquide. Il est également possible d'utiliser le soudage par résistance.

Cet élément chimique particulier a des caractéristiques qui distinguent son poids total. Ainsi, par exemple, il se caractérise par une haute résistance à la chaleur et à l'usure, elle améliore la qualité et les propriétés de coupe des aciers de tungstène dopés, et à haute température de fusion permet la production des lampes à incandescence et pour les électrodes pour le soudage.

application

Rareté, l'originalité et l'importance de la cause large utilisation dans la technologie moderne de métal appelé tungstène – tungstène. Propriétés et applications pour justifier le coût élevé et la demande. Les indicateurs de température de fusion élevée, dureté, résistance, résistance à la chaleur et de résistance aux agressions chimiques et à la corrosion, résistance à l'usure et de coupe caractéristiques – que ses cartes principales. Cas d'utilisation:

1. filament.
2. Les aciers d'alliage afin d'obtenir à grande vitesse, résistant à l'usure, résistant à la chaleur et les alliages fer-carbone résistant à la chaleur, qui trouvent une application pour la production de forets et autres outils, des poinçons, des ressorts et des ressorts à lames, d'un rail.
3. Production de « poudres » alliages solides utilisés principalement comme une coupe particulièrement résistant à l'usure, des outils de perçage ou pressage.
4. Électrodes pour TIG et le soudage par résistance.
5. Détails de fabrication pour rayons X et l'ingénierie radio, diverses lampes techniques.
6. Peinture spéciale lumineuse.
7. Fils et pièces pour l'industrie chimique.
8. Diverses petites choses pratiques, par exemple, la pêche gabarit.

Gagne en popularité alliages différents, qui comprennent le tungstène. Champ d'application de ces matériaux parfois surpris – de l'ingénierie lourde et de l'industrie de finition légère où les tissus sont fabriqués avec des propriétés spéciales (par exemple, le feu).

matériaux polyvalents n'existent pas. Chaque élément connu et alliages commencé se distinguent par leur caractère unique et la nécessité de certains domaines de la vie et de l'industrie. Cependant, certains d'entre eux ont des propriétés spécifiques qui rendent possibles les processus précédemment irréalisables. Un tel métal est du tungstène. Son utilisation n'est pas largement celle de l'acier, mais chaque mode de réalisation est extrêmement utile et nécessaire à l'humanité.