Вольфрам, сплавы вольфрама

Вольфрам имеет очень широкий спектр применения в различных отраслях промышленности, что делает его высоко используемым элементом.

Вольфрам - это твердый металл серого цвета, который является одним из самых тяжелых элементов. Он имеет температуру плавления 3422 градусов по Цельсию - самый высокий из всех элементов - и температуру кипения 5555 градусов по Цельсию. Элемент естественным образом встречается на Земле только в химических соединениях.

Вольфрам очень хрупкий и трудный в работе из-за слабых границ зерен, присутствующих в его поликристаллической форме. Чтобы сделать элемент более податливым, можно использовать монокристаллический вольфрам, что облегчает процесс вытягивания, ковки и экструзии материала.

Двумя кристаллографическими формами, в которых существует вольфрам, являются α и β. Форма α имеет кубическую форму и является более устойчивой из двух. Это низкий сверхпроводник, показывающий абсолютно нулевое сопротивление электрическим токам и изгнание магнитных полей, когда оно достигает своей «критической температуры». Β-форма вольфрама представляет собой метастабильную структуру, которая существует в столбчатых зернах, а не в изометрических зернах α-формы. Это позволяет элементу быть более гибким. Β-фаза существует в кристаллографической структуре, называемой A15 кубической.  

Смешивая две разные кристаллографические формы вольфрама (α и β), он увеличивает температуру сверхпроводящего перехода TC выше температуры стабильной α-формы. Легирование вольфрама другими металлами также может привести к увеличению температуры сверхпроводящего перехода, что делает такие сплавы полезными в сверхпроводящих цепях при низких температурах.

Вольфрам обладает способностью сохранять свою прочность при высоких температурах. Он обладает инертностью к кислороду, кислотам и щелочам и обладает очень высокой плотностью (19,3 г на кубический сантиметр). У него самое низкое давление пара, самая высокая прочность на разрыв и самый низкий коэффициент расширения любого чистого металла.

Есть несколько вариантов использования вольфрама, которые используют его ключевые свойства. Основным применением является его использование в нитях; от обычной бытовой лампочки до ламп накаливания в рентгеновских трубках и электронных микроскопах. Вольфрам является идеальным выбором материала для нити накала, потому что он обладает самой высокой температурой плавления, самым низким давлением паров, самым низким коэффициентом теплового расширения, самой высокой прочностью на разрыв всех металлов и способностью поддерживать эту прочность при высоких температурах.

Высокая плотность и твердость вольфрама также делает его полезным в военных применениях, таких как сопла ракетных двигателей. Высокая плотность вольфрама также делает его хорошим выбором для создания экранов для гамма-излучения,