5 ενδιαφέροντα γεγονότα για το βολφράμιο

Τι κάνει το βολφράμιο μοναδικό, από το όνομά του μέχρι το σημείο τήξης του

Με τη μακρά ιστορία της Metal Cuting' στην παροχή καθαρού βολφραμίου και στην κατασκευή μεταλλικών εξαρτημάτων από αυτό το εξαιρετικό υλικό, έχουμε μια ιδιαίτερη κατανόηση του στοιχείου, των ιδιοτήτων του και του τι μπορεί να κάνει.

Έτσι, για πλάκα, σκεφτήκαμε ότι' θα ρίξουμε μια ματιά σε μερικά από τα πιο ενδιαφέροντα - και μερικές φορές περίεργα - γεγονότα για το βολφράμιο.

1. Τι έχει το όνομα'

Πώς πήρε το όνομά του το βολφράμιο -- και γιατί το σύμβολο στον περιοδικό πίνακα είναι W -- είναι ένα διεθνές αίνιγμα. Πίσω στο 1783, δύο Ισπανοί χημικοί, οι αδελφοί Juan Jose και Fausto Elhuyar, ανακάλυψαν το ίδιο το στοιχείο σε ένα δείγμα ενός ορυκτού που ονομάζεται βολφραμίτης.

Σήμερα, σε πολλές χώρες σε όλο τον κόσμο, το βολφράμιο είναι γνωστό με το γερμανικό του όνομα"Wolfram", από το ορυκτό βολφραμίτη. Έτσι,'είναι εύκολο να δούμε από πού προήλθε το χημικό σύμβολο W - αν και αν'είσαι σαν εμάς, ίσως αναρωτιέστε γιατί το στοιχείο δεν ονομάζεται' ] quot;Faustonite", ή αν υπάρχει' μια ισπανική λέξη για τον βολφραμίτη.

Ωστόσο, το όνομα βολφράμιο χρησιμοποιείται σήμερα στις Ηνωμένες Πολιτείες καθώς και στα Αγγλικά, Γαλλικά και σε διάφορες άλλες γλώσσες. Η λέξη προέρχεται από το σουηδικό tung and sten, που σημαίνει"βαριά πέτρα," ένα παλιό σουηδικό όνομα για το ορυκτό σχελίτη, μια άλλη πηγή μεταλλεύματος βολφραμίου.

Αλλά κατά ειρωνικό τρόπο, το βολφράμιο δεν χρησιμοποιείται ως όνομα για το στοιχείο στη Σουηδία ή σε άλλες σκανδιναβικές χώρες. Εκεί, και στις περισσότερες γερμανικές και σλαβικές γλώσσες, χρησιμοποιούν το όνομα Wolfram ή Volfram.

Το βολφράμιο / Wolfram / Volfram εξακολουθεί να εξάγεται κυρίως από βολφραμίτη και σχελίτη. Από όλες τις καθαρές μορφές μετάλλων, το βολφράμιο έχει:

Μέγιστο σημείο τήξης (6192°F ή 3422°C)

Ελάχιστη τάση ατμών (σε θερμοκρασίες πάνω από 3000°F ή 1650°C)

Υψηλότερη αντοχή σε εφελκυσμό

Είτε το ονομάζετε βολφράμιο είτε οποιοδήποτε άλλο όνομα, αυτό το σύνολο ιδιοτήτων σημαίνει ότι το βολφράμιο χρησιμοποιείται σε πολλές βιομηχανίες και προϊόντα σε όλο τον κόσμο, από εργαλεία κοπής υψηλής ταχύτητας και κινητήρες αεριοστροβίλου, μέχρι πυρομαχικά, φωτισμό, ακόμη και βάρη ψαρέματος.

2. Η διάμετρος του σύρματος βολφραμίου εκφράζεται σε χιλιοστόγραμμα.

Μπορεί να ακούσετε ανθρώπους να περιγράφουν τις διαμέτρους βολφραμίου ως 14,7 mg, 3,05 mg, 246,7 mg και ούτω καθεξής.

Αυτό οφείλεται στο ότι στο παρελθόν, λόγω της έλλειψης εργαλείων για την ακριβή μέτρηση των πολύ λεπτών συρμάτων -- για παράδειγμα, από.001" έως.020" σε διάμετρο -- η πρακτική ήταν να παίρνετε ένα σύρμα βολφραμίου 200 mm (περίπου 8 ίντσες), να το ζυγίζετε και να εισάγετε το βάρος σε έναν μαθηματικό τύπο για να προσδιορίσετε τη διάμετρο.

Για να υπολογίσετε τη διάμετρο (D) του σύρματος βολφραμίου σύμφωνα με το βάρος ανά μονάδα μήκους, ο τύπος είναι:

D=0,71746 x τετραγωνική ρίζα (mg βάρος /200 mm μήκος)

Τυπική ανοχή διαμέτρου ± 3% της μετρούμενης τιμής βάρους, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί αυστηρότερη ανοχή ανάλογα με την εφαρμογή του προϊόντος σύρματος. Αυτή η μέθοδος προϋποθέτει επίσης ότι το σύρμα έχει σταθερή διάμετρο χωρίς σημαντική αλλαγή σε οποιαδήποτε θέση στη διάμετρο, το λαιμό προς τα κάτω ή άλλο φαινόμενο κωνικότητας.

3. Τα περισσότερα καλώδια βολφραμίου είναι ντοπαρισμένα -- είτε το χρειάζεστε είτε όχι!

Και πάλι, αυτή η πρακτική χρονολογείται από το παρελθόν -- συγκεκριμένα, ο κύριος σκοπός του νήματος βολφραμίου είναι το νήμα ενός λαμπτήρα. Το πρόβλημα είναι ότι ο λαμπτήρας απελευθερώνει λευκές-καυτές θερμοκρασίες που προκαλούν το νήμα να κρεμάει νωρίς, προκαλώντας δυσλειτουργία του σωλήνα.

Μέσα από πειράματα, εξελίχθηκε η ιδέα να προστεθεί αλουμίνα, διοξείδιο του πυριτίου και κάλιο για να αλλοιωθούν οι μηχανικές ιδιότητες του νήματος του βολφραμίου. Το Dopant προστίθεται στο στάδιο ανάμιξης σκόνης.

Είναι ενδιαφέρον ότι κατά τη διαδικασία της θερμής σφυρηλάτησης και της θερμής έλξης του σύρματος βολφραμίου, η αλουμίνα και το πυρίτιο εκκρίνουν αέριο και το κάλιο παραμένει. Το στοιχείο δίνει στο σύρμα ένα χαρακτηριστικό που δεν γέρνει σε λευκή ζεστή θερμοκρασία.

Η προσθήκη αυτών των προσμείξεων στη φάση ανάμειξης σκόνης της κατασκευής νημάτων βολφραμίου χρονολογείται από την εποχή που τα σύρματα δεν είχαν άλλη σημαντική χρήση από τα νήματα των λαμπτήρων. Ενώ υπάρχουν πολλές άλλες χρήσεις για το βολφράμιο σήμερα -- και ενώ οι λαμπτήρες πυρακτώσεως αποτελούν παρελθόν -- η χρήση προσμείξεων στην παραγωγή βολφραμίου συνεχίζεται.

4. Το βολφράμιο και το καρβίδιο βολφραμίου δεν είναι εναλλάξιμα.

Το καρβίδιο βολφραμίου είναι γνωστό για την αντοχή του στη φθορά. Στην πραγματικότητα, μπορεί να κοπεί μόνο χρησιμοποιώντας διαμαντένια εργαλεία. Αλλά ενώ το καρβίδιο βολφραμίου περιέχει πολύ βολφράμιο, η κοινή πρακτική της προσθήκης κοβαλτίου ως συνδετικού το καθιστά σκληρό κράμα και δίνει στο καρβίδιο βολφραμίου πολύ διαφορετικές ιδιότητες από το καθαρό βολφράμιο.

(Τα καρβίδια, με ή χωρίς συνδετικό, έχουν πλεονεκτήματα χημικής αντοχής, αλλά αυτό το' είναι θέμα άλλου ιστολογίου.

Το καθαρό βολφράμιο έχει μια σειρά από ιδιότητες που το καθιστούν χρήσιμο. Ωστόσο, είναι επίσης γνωστό ότι είναι δύσκολο να επεξεργαστεί. Δοκιμάστε να χρησιμοποιήσετε ένα εργαλείο διαμαντιών, το καθαρό βολφράμιο απλώς θα φορτωθεί ή θα γίνει"πηκτωματοποίηση" πάνω στον διαμαντένιο τροχό.

Η κοπή μετάλλων ειδικεύεται σε μεθόδους που είναι πολύ αποτελεσματικές για την κοπή καθαρού βολφραμίου, αλλά είναι ενδιαφέρον ότι αυτές οι ίδιες μέθοδοι δεν λειτουργούν όταν προσπαθείτε να κόψετε καρβίδιο βολφραμίου. Για παράδειγμα, οι πελάτες μπορεί να μας πουν ότι έχουν ή θέλουν σωλήνες βολφραμίου, αλλά μετά από περαιτέρω έρευνα μπορεί να ανακαλύψουμε ότι έχουν ή χρειάζονται σωληνοειδές καρβίδιο βολφραμίου.

Το καθαρό βολφράμιο απλά δεν μπορεί να γίνει σωλήνες εκτός από το τελικό μέγεθος της οπής του πιστολιού ψεκασμού - αυτό προϋποθέτει ότι το εξάρτημα έχει ευνοϊκή αναλογία μήκους προς διάμετρο. Υποθέτει επίσης ότι ο πελάτης έχει πολλά χρήματα και ότι'δεν θέλει πολλά από αυτά τα προσεκτικά κατασκευασμένα εξαρτήματα.

Το καρβίδιο βολφραμίου, από την άλλη πλευρά, μπορεί να συμπιεστεί και να καεί σε σωλήνες, αλλά αυτό δεν είναι μια φθηνή ή μεγάλου όγκου διαδικασία. Σε αντίθεση με άλλα μέταλλα, το βολφράμιο και το καρβίδιο του βολφραμίου δεν μπορούν να αναρροφηθούν μέσα στο σωλήνα.

5. Το υψηλό σημείο τήξης του βολφραμίου' καθιστά την απόκτηση υγρού βολφραμίου μια πρόκληση.

Οι άνθρωποι μερικές φορές ρωτούν αν μπορείτε να έχετε υγρό βολφράμιο, και η απάντηση είναι...... Λοιπόν, είναι περίπλοκο'. Το βολφράμιο, το οποίο έχει το υψηλότερο σημείο τήξης από οποιοδήποτε γνωστό μέταλλο στους 6.192 °F, είναι προφανώς δύσκολο να λιώσει.

Θεωρητικά, εάν εφαρμόσετε αρκετή θερμότητα, όλα μπορούν να λιώσουν. Ωστόσο, για εμπορικούς σκοπούς, το υψηλό σημείο τήξης βολφραμίου καθιστά το υγρό βολφράμιο μια σχεδόν αδύνατη πρόταση.

Το ερώτημα είναι απλό, ποιος τύπος δοχείου περιέχει πολύ υγρό βολφράμιο; Ουσιαστικά οτιδήποτε προσπαθήσετε να χρησιμοποιήσετε θα λιώσει από την υψηλή θερμοκρασία του βολφραμίου.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το βολφράμιο κατασκευάζεται σε μη υγρή κατάσταση, χρησιμοποιώντας μεταλλουργία σκόνης. Εμπορικά, τα προϊόντα βολφραμίου - από καθαρό βολφράμιο έως μερικά πιθανά κράματα, όπως βαριά κράματα, χαλκό-βολφράμιο και ασήμι-βολφράμιο - παράγονται με συμπίεση και πυροσυσσωμάτωση σε σχήμα σχεδόν δίχτυ.

Για τα σφυρήλατα προϊόντα, η συμπίεση και η πυροσυσσωμάτωση ακολουθούνται από σφυρηλάτηση και επαναλαμβανόμενη έλξη και ανόπτηση. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια χαρακτηριστική επιμήκη δομή κόκκων που μεταφέρεται στο τελικό προϊόν, είτε πρόκειται για ραβδί είτε για πολύ λεπτό σύρμα.

Το μόνο στοιχείο που είναι γνωστό ότι έχει υψηλότερο σημείο τήξης από το βολφράμιο είναι ο άνθρακας, στους 6422°F (3550°C). Ωστόσο, ακόμη και ο άνθρακας δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να περιέχει υγρό βολφράμιο, επειδή σε υψηλές θερμοκρασίες τα δύο αντιδρούν για να σχηματίσουν καρβίδιο βολφραμίου.

Στο πείραμα, το υγρό βολφράμιο παρήχθη χρησιμοποιώντας ένα υπεραγώγιμο ηλεκτροχάλκινο χωνευτήριο στο οποίο η θερμότητα τραβήχτηκε μακριά από την επιφάνεια, αφήνοντάς την ανέπαφη. Αλλά και πάλι, αυτό δεν είναι πρακτικό για εμπορικούς όγκους.

Αυτό σημαίνει ότι κάθε προϊόν βολφραμίου που παράγεται δεν είναι ποτέ σε υγρή κατάσταση. Μεταλλουργικά, αυτό είναι κρίσιμο για όλα όσα ακολουθούν.

Πώς αθροίζονται τα γεγονότα 1-5;

Με όλες τις μοναδικές και ενδιαφέρουσες ιδιότητές του, το βολφράμιο είναι ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα πυρίμαχα μέταλλα. (Όχι, το' δεν είναι στοιχείο σπανίων γαιών, αν και το βολφράμιο είναι συγκεντρωμένο με εκείνα τα στοιχεία που γίνονται πρωτοσέλιδα για πολιτικούς λόγους - αλλά αυτό το' είναι θέμα για άλλη φορά.

Ως εταιρεία που προσφέρει εξειδικευμένα προϊόντα σύρματος και ράβδων βολφραμίου από το 1967 και ως αποκλειστικός διανομέας της Tungsten Corporation της Ιαπωνίας στη Βόρεια Αμερική, η Metal Cutting Corporation μπορεί να σας βοηθήσει να ξεκλειδώσετε τα μυστικά του βολφραμίου.

Επικοινωνήστε μαζί μας στο zhang@pride-cnc.com