BỘ GIÁO DỤC VÀ KHOA HỌC LIÊN BANG NGA
VIỆN CÔNG NGHỆ SEVERSKY - chi nhánh
cơ sở giáo dục tự trị của nhà nước liên bang
giáo dục chuyên nghiệp cao hơn
"Đại học hạt nhân nghiên cứu quốc gia" MEPhI "
Khoa ChiTMSE
TUNGSTEN
tóm tắt về kỷ luật
"Các chương được chọn lọc về Hóa học của các nguyên tố"
Sinh viên gr. D-143
Androsov V. Ô.
"____" ___________ 2014
đã kiểm tra
Phó giáo sư Khoa ChiTMSE
Bezrukova S.A.
"____" _________ năm 2014
Seversk 2014
Giới thiệu
Ứng dụng
Vonfram kim loại
Hợp chất vonfram
Lịch sử nguồn gốc của tên
Biên lai
Tính chất vật lý
Tính chất hóa học
Vai trò sinh học
Sự kết luận
Thư mục
Giới thiệu
Vonfram là một nguyên tố hóa học có số nguyên tử 74 trong Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học của D. I. Mendeleev, được ký hiệu bằng ký hiệu W [lat. Wolframium]. Ở điều kiện bình thường, nó là một kim loại chuyển tiếp cứng, sáng bóng, màu xám bạc.
Vonfram là kim loại chịu lửa nhất. Chỉ nguyên tố phi kim loại, cacbon, có nhiệt độ nóng chảy cao hơn. Ở điều kiện tiêu chuẩn, bền về mặt hóa học.
Lịch sử nguồn gốc của tên
Tên Wolframium được chuyển sang nguyên tố từ khoáng vật wolframite, được biết đến từ thế kỷ 16. được gọi là "bọt sói" - "Spuma lupi" trong tiếng Latinh, hoặc "Wolf Rahm" trong tiếng Đức. Tên gọi này là do vonfram, quặng thiếc đi kèm, đã cản trở quá trình nấu chảy thiếc, biến nó thành bọt xỉ [“nó nuốt chửng thiếc như một con sói, một con cừu”].
Hiện nay, ở Mỹ, Anh và Pháp, tên gọi "vonfram" [vonfram Thụy Điển - "đá nặng"] được sử dụng cho vonfram.
Năm 1781, nhà hóa học nổi tiếng người Thụy Điển, Scheele, khi xử lý khoáng vật scheelite bằng axit nitric, đã thu được “đá nặng” màu vàng [vonfram trioxit]. Năm 1783, các nhà hóa học Tây Ban Nha, anh em nhà Eluard, báo cáo rằng đã thu được từ khoáng vật Saxon wolframite cả một oxit màu vàng của một kim loại mới hòa tan trong amoniac và chính kim loại này. Cùng lúc đó, một trong những người anh em, Fausto, ở Thụy Điển vào năm 1781 và giao tiếp với Scheele. Scheele không tuyên bố đã phát hiện ra vonfram, và anh em nhà Eluard cũng không nhấn mạnh vào ưu tiên của họ.
Biên lai
Các chất cô đặc wolframite và scheelite [50-60% WO 3] được dùng làm nguyên liệu để sản xuất Vonfram.
Ferrotungsten [một hợp kim của sắt với 65-80% Vonfram] được nấu chảy trực tiếp từ các chất cô đặc, được sử dụng trong sản xuất thép; để thu được Vonfram, các hợp kim và hợp chất của nó, anhydrit vonfram được phân lập từ tinh chất cô đặc.
Trong công nghiệp, một số phương pháp được sử dụng để thu được WO 3:
1. Các chất cô đặc của Scheelite được phân hủy trong nồi hấp với dung dịch soda ở 180-200 ° C [thu được dung dịch kỹ thuật natri vonfram] hoặc axit clohydric [thu được axit vonfram kỹ thuật]:
1. CaWO 4 [tv] + Na 2 CO 3 [l] = Na 2 WO 4 [l] + CaCO 3 [tv]
2. CaWO 4 [tv] + 2 HCl [l] \ u003d H 2 WO 4 [tv] + CaCl 2 [dung dịch].
Các chất cô đặc wolframite được phân hủy bằng cách thiêu kết với soda ở 800-900 ° C, tiếp theo là rửa trôi Na 2 WO 4 với nước, hoặc bằng cách xử lý với dung dịch natri hydroxit khi đun nóng. Khi bị phân hủy bởi tác nhân kiềm [sôđa hoặc xút] sẽ tạo thành dung dịch Na 2 WO 4, có lẫn tạp chất. Sau khi tách chúng ra khỏi dung dịch tạo ra H 2 WO 4. Để thu được kết tủa thô hơn, dễ lọc và rửa được, trước tiên, CaWO 4 được kết tủa từ dung dịch Na 2 WO 4, sau đó được phân hủy bằng axit clohydric. H 2 WO 4 khô chứa 0,2 - 0,3% tạp chất.
Bằng cách nung H 2 WO 4 ở 700-800 ° C, người ta thu được WO 3 và từ đó thu được hợp kim cứng.
2. Để sản xuất Vonfram kim loại, H 2 WO 4 được tinh chế bổ sung bằng phương pháp amoniac - bằng cách hòa tan trong amoniac và kết tinh amoni paratungstat 5 [NH 4] 2 O 12WO 3 nH 2 O. Nung muối này thu được WO 3 tinh khiết.
3. Bột vonfram thu được bằng cách khử WO 3 với hydro [và trong sản xuất hợp kim cứng - cũng với cacbon] trong lò điện hình ống ở 700-850 ° C. Kim loại nén thu được từ bột bằng phương pháp gốm kim loại, nghĩa là, bằng cách ép trong khuôn thép dưới áp suất 3000-5000 [kg * s / cm 2] và xử lý nhiệt các phôi - thanh đã ép. Giai đoạn cuối cùng của quá trình xử lý nhiệt - làm nóng lên đến khoảng 3000 ° C được thực hiện trực tiếp trong các thiết bị đặc biệt bằng cách cho dòng điện chạy qua thanh trong môi trường hydro. Kết quả là, vonfram thu được, nó có lợi cho việc xử lý áp suất [rèn, kéo, cán, v.v.] khi nung nóng.
Tính chất vật lý
Vonfram là một kim loại màu xám nhạt sáng bóng với nhiệt độ nóng chảy và sôi cao nhất đã được chứng minh [người ta cho rằng seaborgium thậm chí còn chịu lửa hơn, nhưng cho đến nay điều này vẫn chưa thể khẳng định chắc chắn - thời gian tồn tại của seaborgium là rất ngắn]. Điểm nóng chảy - 3695 K [3422 ° C], sôi ở 5828 K [5555 ° C]. Khối lượng riêng của vonfram nguyên chất là 19,25 g / cm³. Nó có tính chất thuận từ. Độ cứng Brinell 488 kg / mm², điện trở suất ở 20 ° C - 55 · 10−9 Ohm · m, ở 2700 ° C - 904 · 10−9 Ohm · m. Nó có lợi cho việc rèn và có thể được kéo thành một sợi mỏng.
Tính chất hóa học
Nó có hóa trị II, III và VI. Bền nhất là vonfram hóa trị VI. Các hợp chất hóa trị II, III của vonfram không bền và không có ý nghĩa thực tiễn.
Ở điều kiện thường Vonfram bền về mặt hóa học. Ở 400-500 ° C, nó bị oxy hóa trong không khí thành WO 3. Hơi nước oxy hóa mạnh ở nhiệt độ trên 600 ° C thành WO 3. Các halogen, lưu huỳnh, cacbon, silic, bo tương tác với vonfram ở nhiệt độ cao [flo với vonfram dạng bột - ở nhiệt độ thường]. Vonfram không phản ứng với hydro cho đến nhiệt độ nóng chảy; với nitơ trên 1500 ° C tạo thành nitrua. Trong điều kiện bình thường, Vonfram có khả năng chống lại các axit clohydric, sulfuric, nitric và hydrofluoric, cũng như nước cường toan; ở 100 ° С, tương tác yếu với chúng; tan nhanh trong hỗn hợp axit flohiđric và axit nitric.
Trong các dung dịch kiềm, khi đun nóng, vonfram hòa tan nhẹ, và trong các kiềm nóng chảy khi tiếp xúc với không khí hoặc có mặt chất oxy hóa - nhanh chóng; trong trường hợp này, vonfram được hình thành.
Vonfram tạo thành bốn oxit:
cao hơn - WO 3 [anhydrit vonfram],
thấp hơn - WO 2 và
hai trung gian W 10 O 29 và W 4 O 11.
Anhydrit vonfram là một chất bột tinh thể màu vàng chanh, hòa tan trong dung dịch kiềm để tạo thành vonfram. Khi nó bị khử bằng hydro, các oxit thấp hơn và vonfram liên tiếp được tạo thành.
Anhydrit vonfram tương ứng với axit vonfram H 2 WO 4 - một chất bột màu vàng, thực tế không tan trong nước và axit. Khi nó tương tác với các dung dịch kiềm và amoniac, các dung dịch vonfram được tạo thành. Ở 188 ° C H 2 WO 4 bị phân hủy tạo thành WO 3 và nước.
Với clo, vonfram tạo thành một loạt clorua và oxyclorua. Chất quan trọng nhất trong số đó: WCl 6 [nóng chảy 275 ° C, nhiệt độ 348 ° C] và WO 2 Cl 2 [nóng chảy 266 ° C, thăng hoa trên 300 ° C], thu được bằng cách cho clo tác dụng với anhydrit vonfram khi có mặt than đá.
Với lưu huỳnh, vonfram tạo thành hai sunfua WS 2 và WS 3.
Cacbua vonfram WC [nóng chảy 2900 ° C] và W 2 C [nóng chảy 2750 ° C] là các hợp chất chịu lửa cứng; thu được bằng sự tương tác của Vonfram với cacbon ở 1000-1500 ° C
đồng vị
Vonfram tự nhiên bao gồm năm đồng vị [180 W, 182 W, 183 W, 184 W và 186 W]. 30 hạt nhân phóng xạ khác đã được tạo ra và xác định nhân tạo [Bảng 1]. Năm 2003, người ta phát hiện ra tính phóng xạ cực kỳ yếu của vonfram tự nhiên [khoảng hai lần phân rã trên gam nguyên tố mỗi năm], do hoạt độ α là 180 W, có chu kỳ bán rã 1,8 × 10 18 năm.
Bảng 1.
| Biểu tượngnuclide | Khối lượng đồng vị [a.u.m.] | Thời gian bán hủy [T 1/2 ] | Quay tính chất chẵn lẻ của hạt nhân |
||
| Năng lượng kích thích |
|||||
| 1,2 10 18 năm | |||||
| ổn định | |||||
| ổn định | |||||
| ổn định | |||||
| ổn định | |||||
Ứng dụng
Vonfram không tìm thấy ứng dụng thực tế trong một thời gian dài. Và chỉ đến cuối thế kỷ 19, những đặc tính vượt trội của kim loại này mới bắt đầu được sử dụng trong công nghiệp. Hiện nay, khoảng 80% vonfram được khai thác được sử dụng làm thép vonfram, khoảng 15% vonfram được sử dụng để sản xuất hợp kim cứng. Một lĩnh vực ứng dụng quan trọng của vonfram tinh khiết và hợp kim tinh khiết từ nó là công nghiệp điện, nơi nó được sử dụng trong sản xuất dây tóc của đèn điện, cho các bộ phận của đèn vô tuyến và ống tia X, thiết bị điện ô tô và máy kéo, điện cực để tiếp xúc, hàn hồ quang hydro nguyên tử và argon, lò sưởi cho lò điện, vv Các hợp chất vonfram đã được ứng dụng trong sản xuất các loại vải chịu lửa, chịu nước và có trọng lượng, làm chất xúc tác trong công nghiệp hóa chất.
Vonfram kim loại
Giá trị của vonfram đặc biệt được nâng cao nhờ khả năng tạo hợp kim với các kim loại khác nhau - sắt, niken, crom, coban, molypden, được bao gồm trong thép với số lượng khác nhau. Vonfram, được thêm một lượng nhỏ vào thép, phản ứng với các tạp chất có hại của lưu huỳnh, phốt pho, asen có trong nó và vô hiệu hóa tác động tiêu cực của chúng. Kết quả là thép có thêm vonfram sẽ nhận được độ cứng, độ chịu lửa, độ đàn hồi và khả năng chống lại axit cao.
Mọi người đều biết chất lượng cao của lưỡi làm bằng thép Damascus, có chứa một vài phần trăm tạp chất vonfram. Cũng trong. Năm 1882, vonfram bắt đầu được sử dụng trong sản xuất đạn. Thép súng, đạn xuyên giáp cũng chứa vonfram.
Thép có phụ gia vonfram được sử dụng để sản xuất lò xo bền cho ô tô và toa xe lửa, lò xo và các bộ phận quan trọng của các cơ cấu khác nhau. Đường ray làm bằng thép vonfram chịu được tải trọng lớn và có tuổi thọ cao hơn nhiều so với đường ray làm từ thép thông thường. Một đặc tính đáng chú ý của thép với việc bổ sung 91,8% vonfram là khả năng tự cứng của nó, nghĩa là, với tải trọng và nhiệt độ ngày càng tăng, loại thép này thậm chí còn trở nên cứng hơn. Đặc tính này là cơ sở để sản xuất toàn bộ một loạt các công cụ từ cái gọi là "thép công cụ tốc độ cao". Việc sử dụng máy cắt từ đó có thể cùng lúc tăng tốc độ gia công các bộ phận trên máy cắt kim loại lên nhiều lần.
Chưa hết, các công cụ làm từ thép tốc độ cao chậm hơn 35 lần so với các công cụ cacbua. Chúng bao gồm các hợp chất của vonfram với cacbon [cacbua] và bo [borid]. Những hợp kim này gần với kim cương về độ cứng. Nếu độ cứng có điều kiện của chất cứng nhất trong tất cả các chất - kim cương, được biểu thị bằng 10 điểm [trên thang Mohs], thì độ cứng của cacbua vonfram là 9,8. Trong số các hợp kim siêu cứng là hợp kim nổi tiếng của cacbon với vonfram và việc bổ sung coban - nó sẽ chiến thắng. Bản thân Pobedit đã không còn được sử dụng, nhưng tên gọi này vẫn được bảo tồn liên quan đến toàn bộ nhóm hợp kim cứng. Trong ngành kỹ thuật, khuôn dập để rèn máy ép cũng được làm từ hợp kim cứng. Chúng mòn chậm hơn thép khoảng một nghìn lần.
Một lĩnh vực ứng dụng đặc biệt quan trọng và thú vị của vonfram là sản xuất dây tóc [dây tóc] của đèn điện sợi đốt. Vonfram nguyên chất được dùng để chế tạo dây tóc bóng đèn. Ánh sáng phát ra từ một dây tóc vonfram nóng gần giống với ánh sáng ban ngày. Và lượng ánh sáng do đèn có dây tóc làm bằng vonfram phát ra cao hơn nhiều lần so với bức xạ của đèn từ dây tóc làm từ kim loại khác [osmi, tantali]. Độ phát sáng [hiệu suất phát sáng] của đèn điện có dây tóc vonfram cao hơn 10 lần so với đèn dây tóc cacbon được sử dụng trước đây. Độ sáng của ánh sáng, độ bền, hiệu quả tiêu thụ điện, chi phí kim loại thấp và tính dễ sản xuất của đèn điện bằng dây tóc vonfram đã cung cấp cho chúng ứng dụng rộng rãi nhất trong chiếu sáng.
Các khả năng rộng rãi của việc sử dụng vonfram được phát hiện là kết quả của khám phá của nhà vật lý nổi tiếng người Mỹ Robert Williams Wood. Trong một thí nghiệm, R. Wood đã thu hút sự chú ý đến thực tế là sự phát sáng của dây tóc vonfram từ phần cuối của ống âm cực theo thiết kế của nó vẫn tiếp tục ngay cả sau khi các điện cực được ngắt khỏi pin. Điều này gây ấn tượng mạnh với những người đương thời của ông đến nỗi R. Wood bắt đầu được gọi là một thầy phù thủy. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng xung quanh một dây tóc vonfram bị nung nóng, xảy ra sự phân ly nhiệt của các phân tử hydro; chúng phân tách thành các nguyên tử riêng lẻ. Sau khi năng lượng bị tắt, các nguyên tử hydro tái kết hợp thành phân tử, và khi làm như vậy, một lượng lớn năng lượng nhiệt được giải phóng, đủ để đốt nóng một dây tóc mỏng vonfram và khiến nó phát sáng. Dựa trên hiệu ứng này, một loại hàn kim loại mới đã được phát triển - hydro nguyên tử, giúp hàn các loại thép khác nhau, nhôm, đồng và đồng thau ở dạng tấm mỏng với mối hàn sạch và đều. Vonfram kim loại được sử dụng làm điện cực. Điện cực vonfram cũng được sử dụng trong hàn hồ quang argon rộng rãi hơn.
Trong công nghiệp hóa chất, dây vonfram, có khả năng chống lại axit và kiềm cao, được sử dụng để chế tạo các màn lọc khác nhau. Vonfram cũng được ứng dụng như một chất xúc tác, với việc giúp chúng thay đổi tốc độ phản ứng hóa học trong quy trình công nghệ. Một nhóm các hợp chất vonfram được sử dụng trong các điều kiện phòng thí nghiệm và công nghiệp làm thuốc thử để xác định protein và các hợp chất hữu cơ và vô cơ khác.
Hợp chất vonfram
Vonfram trioxit[WO 3] được sử dụng để thu được cacbua vonfram và halogenua, như một chất màu vàng trong màu thủy tinh và gốm sứ. Nó là chất xúc tác cho quá trình hydro hóa và crackinh các hydrocacbon.
Axit vonfram[H 2 WO 4] được sử dụng làm chất kết dính và thuốc nhuộm trong ngành công nghiệp dệt. Axit vonfram là một chất trung gian trong sản xuất vonfram.
Cacbua wolfram[WC] được sử dụng tích cực trong kỹ thuật để sản xuất các công cụ yêu cầu độ cứng cao và chống ăn mòn, cũng như để chống mài mòn bề mặt của các bộ phận hoạt động trong điều kiện mài mòn mạnh với tải tác động vừa phải. Vật liệu này được sử dụng trong sản xuất các loại máy cắt, đĩa mài mòn, máy khoan, máy cắt, mũi khoan và các dụng cụ cắt khác. Loại cacbua được gọi là "thắng" là 90% cacbua vonfram.
Trở lại thế kỷ 16, khoáng vật wolframite đã được biết đến, được dịch từ tiếng Đức [ Sói Rahm] có nghĩa là "kem sói". Khoáng chất nhận được tên này liên quan đến các tính năng của nó. Thực tế là vonfram, đi kèm với quặng thiếc, trong quá trình nấu chảy thiếc chỉ đơn giản là biến nó thành bọt xỉ, đó là lý do tại sao họ nói: "nuốt thiếc như sói ăn cừu." Sau một thời gian, từ wolframite mà tên gọi vonfram được kế thừa bởi nguyên tố hóa học thứ 74 của hệ thống tuần hoàn.
Đặc điểm của vonfram
Vonfram là một kim loại chuyển tiếp màu xám nhạt. Nó có hình dáng bên ngoài giống với thép. Liên quan đến việc sở hữu các thuộc tính khá độc đáo, nguyên tố này là một loại vật chất rất có giá trị và quý hiếm, dạng nguyên chất không có trong tự nhiên. Wolfram có:
- mật độ đủ cao, tương đương với 19,3 g / cm 3;
- điểm nóng chảy cao, thành phần 3422 0 С;
- đủ điện trở - 5,5 μOhm * cm;
- hệ số tham số khai triển tuyến tính thông thường bằng 4,32;
- nhiệt độ sôi cao nhất trong tất cả các kim loại, bằng 5555 0 С;
- tốc độ bay hơi thấp, ngay cả khi nhiệt độ vượt quá 200 0 С;
- độ dẫn điện tương đối thấp. Tuy nhiên, điều này không ngăn cản vonfram trở thành chất dẫn điện tốt.
| Thuộc tính nguyên tử | |
| Tên, ký hiệu, số | Vonfram / Wolframium [W], 74 |
| Khối lượng nguyên tử [khối lượng mol] | 183,84 [1] a. e.m. [g / mol] |
| Cấu hình điện tử | 4f14 5d4 6 giây2 |
| Bán kính nguyên tử | 141 giờ chiều |
| Tính chất hóa học | |
| bán kính cộng hóa trị | 170 giờ chiều |
| Bán kính ion | [+ 6e] 62 [+ 4e] 70 giờ chiều |
| Độ âm điện | 2.3 [Thang điểm Pauling] |
| Thế điện cực | W ← W3 + 0,11 VW ← W6 + 0,68 V |
| Trạng thái oxy hóa | 6, 5, 4, 3, 2, 0 |
| Năng lượng ion hóa [điện tử đầu tiên] | 769,7 [7,98] kJ / mol [eV] |
| Tính chất nhiệt động của chất đơn giản | |
| Mật độ [tại n.a.] | 19,25 g / cm³ |
| Nhiệt độ nóng chảy | 3695K [3422 ° C, 6192 ° F] |
| Nhiệt độ sôi | 5828K [5555 ° C, 10031 ° F] |
| Ầm ầm. nhiệt của nhiệt hạch |
285,3 kJ / kg 52,31 kJ / mol |
| Ầm ầm. nhiệt bốc hơi | 4482 kJ / kg 824 kJ / mol |
| Nhiệt dung mol | 24,27 J / [K mol] |
| Khối lượng mol | 9,53 cm³ / mol |
| Mạng tinh thể của một chất đơn giản | |
| Cấu trúc mạng | tâm khối |
| Tham số mạng | 3.160Å |
| Tạm biệt nhiệt độ | 310 nghìn |
| Các đặc điểm khác | |
| Dẫn nhiệt | [300 K] 162,8 W / [m K] |
| số CAS | 7440-33-7 |
Tất cả những điều này làm cho vonfram trở thành một kim loại rất bền và không dễ bị hư hỏng cơ học. Nhưng sự hiện diện của các tính chất độc đáo như vậy không loại trừ sự hiện diện của những nhược điểm mà vonfram cũng có. Bao gồm các:
- dễ vỡ cao khi tiếp xúc với nhiệt độ quá thấp;
- mật độ cao, làm phức tạp quá trình xử lý của nó;
- khả năng chống lại axit thấp ở nhiệt độ thấp.
Thu được vonfram
Vonfram cùng với molypden, rubidi và một số chất khác được xếp vào nhóm kim loại hiếm, có đặc điểm là phân bố rất nhỏ trong tự nhiên. Về vấn đề này, nó không thể được khai thác theo cách truyền thống, giống như nhiều loại khoáng sản. Do đó, sản xuất vonfram trong công nghiệp bao gồm các bước sau:
- khai thác quặng chứa một tỷ lệ vonfram nhất định;
- tổ chức các điều kiện thích hợp trong đó kim loại có thể tách ra khỏi khối đã gia công;
- nồng độ của một chất ở dạng dung dịch hoặc kết tủa;
- tinh chế hợp chất hóa học thu được từ bước trước đó;
- cô lập vonfram nguyên chất.
Do đó, một chất tinh khiết từ quặng khai thác có chứa vonfram có thể được phân lập theo một số cách.
- Là kết quả của quá trình làm giàu quặng vonfram bằng trọng lực, tuyển nổi, tách từ hoặc điện. Trong quá trình này, một tinh quặng vonfram được tạo thành, 55-65% bao gồm vonfram anhydrit [trioxit] WO 3. Trong các chất cô đặc của kim loại này, hàm lượng các tạp chất được theo dõi, có thể là phốt pho, lưu huỳnh, asen, thiếc, đồng, antimon và bitmut.
- Như đã biết, vonfram trioxit WO 3 là vật liệu chính để tách kim loại vonfram hoặc cacbua vonfram. Việc thu được WO 3-- xảy ra do sự phân hủy chất cô đặc, rửa trôi hợp kim hoặc quá trình nung kết, v.v. Trong trường hợp này, vật liệu bao gồm 99,9% WO 3 được hình thành ở đầu ra.
- Từ anhydrit vonfram WO 3. Người ta thu được bột vonfram bằng cách khử chất này bằng hydro hoặc cacbon. Các ứng dụng của thành phần thứ hai cho phản ứng khử ít được sử dụng hơn. Điều này là do sự bão hòa của WO 3 với cacbua trong quá trình phản ứng, kết quả là kim loại mất độ bền và trở nên khó xử lý hơn. Bột vonfram thu được bằng các phương pháp đặc biệt, nhờ đó có thể kiểm soát thành phần hóa học, kích thước và hình dạng hạt cũng như sự phân bố kích thước hạt. Do đó, phần hạt của bột có thể được tăng lên khi nhiệt độ tăng nhanh hoặc tốc độ cung cấp hydro thấp.
- Sản xuất vonfram nhỏ gọn, có dạng que hoặc thỏi và là mẫu trống để sản xuất thêm các bán thành phẩm - dây, que, dải, v.v.
Phương pháp thứ hai, đến lượt nó, bao gồm hai tùy chọn khả thi. Một trong số đó liên quan đến phương pháp luyện kim bột, và phương pháp kia liên quan đến nấu chảy trong lò điện hồ quang với điện cực tiêu hao.
Phương pháp luyện kim bột
Do thực tế là nhờ phương pháp này có thể phân phối đồng đều hơn các chất phụ gia tạo ra các tính chất đặc biệt của vonfram nên nó được ưa chuộng hơn.
Nó bao gồm một số giai đoạn:
- Bột kim loại được ép thành thanh;
- Các phôi trắng được thiêu kết ở nhiệt độ thấp [được gọi là thiêu kết sơ bộ];
- Hàn phôi;
- Thu được bán thành phẩm bằng cách xử lý phôi. Việc thực hiện công đoạn này được thực hiện bằng phương pháp rèn hoặc gia công [mài, đánh bóng]. Cần lưu ý rằng quá trình xử lý cơ học đối với vonfram chỉ có thể thực hiện được dưới tác động của nhiệt độ cao, nếu không thì không thể xử lý được.
Đồng thời, bột phải được lọc sạch với tỷ lệ tạp chất tối đa cho phép không quá 0,05%.
Phương pháp này có thể thu được các thanh vonfram có tiết diện hình vuông từ 8x8 đến 40x40 mm và chiều dài 280-650 mm. Cần lưu ý rằng ở nhiệt độ phòng, chúng khá mạnh, nhưng chúng có tính dễ vỡ hơn.
Cầu chì
Phương pháp này được sử dụng nếu cần lấy phôi vonfram có kích thước đủ lớn - từ 200 kg đến 3000 kg. Theo quy định, những khoảng trống như vậy là cần thiết để cán, kéo ống và sản xuất các sản phẩm bằng cách đúc. Để nấu chảy, cần phải tạo ra các điều kiện đặc biệt - chân không hoặc bầu khí quyển hiếm hydro. Ở đầu ra, các thỏi vonfram được hình thành, có cấu trúc hạt thô, cũng như độ giòn cao do chứa một lượng lớn tạp chất. Hàm lượng tạp chất có thể được giảm bớt bằng cách nung trước vonfram trong lò chùm điện tử. Tuy nhiên, cấu trúc vẫn không thay đổi. Trong mối liên hệ này, để giảm kích thước hạt, các thỏi được nung chảy thêm, nhưng đã được nung trong lò điện hồ quang. Đồng thời, các chất hợp kim được thêm vào thỏi trong quá trình nấu chảy, tạo cho vonfram những tính chất đặc biệt.
Để thu được các thỏi vonfram có cấu trúc hạt mịn, người ta sử dụng phương pháp nấu chảy hộp sọ bằng hồ quang với việc đổ kim loại vào khuôn.
Phương pháp thu được một kim loại xác định sự có mặt của các chất phụ gia và tạp chất trong đó. Vì vậy, một số loại vonfram được sản xuất ngày nay.
Lớp vonfram
- HF - vonfram tinh khiết, trong đó không có phụ gia;
- VA - một kim loại có chứa nhôm và các chất phụ gia kiềm silic, mang lại cho nó các đặc tính bổ sung;
- VM - một kim loại có chứa thori và các chất phụ gia silic-kiềm;
- VT - vonfram, có chứa oxit thori làm chất phụ gia, làm tăng đáng kể đặc tính phát xạ của kim loại;
- VI - kim loại chứa yttri oxit;
- VL - vonfram với ôxit lantan, cũng làm tăng tính chất phát xạ;
- VR - hợp kim của hemixenlulo và vonfram;
- BPH - không có chất phụ gia trong kim loại, tuy nhiên, có thể có tạp chất với khối lượng lớn;
- MW là hợp kim của vonfram với molypden, làm tăng đáng kể độ bền sau khi ủ, trong khi vẫn duy trì độ dẻo.
Vonfram được sử dụng ở đâu?
Do những tính chất độc đáo của nó, nguyên tố 74 đã trở nên không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp.
- Ứng dụng chính của vonfram là cơ sở để sản xuất vật liệu chịu lửa trong luyện kim.
- Với sự tham gia bắt buộc của vonfram, dây tóc nóng sáng được sản xuất, là thành phần chính của các thiết bị chiếu sáng, kính động lực học, cũng như các ống chân không khác.
- Ngoài ra, kim loại này là cơ sở để sản xuất các hợp kim nặng dùng làm đối trọng, lõi xuyên giáp của đạn pháo có lông vũ cỡ nhỏ và hình mũi tên.
- Vonfram là một điện cực trong hàn hồ quang argon;
- Hợp kim của nó có khả năng chịu đựng cao với các nhiệt độ khác nhau, môi trường axit, cũng như độ cứng và chống mài mòn, do đó được sử dụng trong sản xuất dụng cụ phẫu thuật, áo giáp xe tăng, đạn ngư lôi, máy bay và các bộ phận động cơ, cũng như các thùng chứa để lưu trữ vũ khí hạt nhân, chất thải;
- Lò điện trở chân không, trong đó nhiệt độ đạt giá trị cực cao, được trang bị các bộ phận gia nhiệt cũng làm bằng vonfram;
- Việc sử dụng vonfram phổ biến để bảo vệ chống lại bức xạ ion hóa.
- Các hợp chất vonfram được sử dụng làm nguyên tố hợp kim, chất bôi trơn nhiệt độ cao, chất xúc tác, chất màu và cũng để chuyển đổi nhiệt năng thành năng lượng điện [vonfram ditelluride].
Sản lượng vonfram trên thế giới khoảng 30 nghìn tấn mỗi năm. Kể từ đầu thế kỷ của chúng ta, nó đã nhiều lần trải qua những đợt tăng mạnh và giảm mạnh như nhau. Và bây giờ nó là một kim loại chiến lược thuần túy. Từ thép vonfram và các hợp kim khác có chứa hoặc cacbua của nó, áo giáp xe tăng, vỏ ngư lôi và đạn pháo, các bộ phận quan trọng nhất của máy bay và động cơ được chế tạo. - một thành phần không thể thiếu của các loại thép công cụ tốt nhất. Nói chung, luyện kim hấp thụ gần 95% lượng vonfram được khai thác.
Đặc trưng, nó sử dụng rộng rãi không chỉdọn dẹpvonfram, nhưng chủ yếu là ferrotungsten rẻ hơn - một hợp kim chứa 80% W và khoảng20% Fe; lấy nó trong lò điện hồ quang] .Vonfram có nhiều phẩm chất đáng chú ý. Cái gọi là kim loại nặng [từ vonfram, niken và đồng] được sử dụng để làm thùng chứa chất phóng xạ. Hiệu quả bảo vệ của nó cao hơn 40% so với chì. Hợp kim này cũng được sử dụng trong xạ trị, vì nó tạo ra sự bảo vệ vừa đủ với độ dày màn hình tương đối nhỏ.
Hợp kim của cacbua vonfram với 16% coban cứng đến mức nó có thể thay thế một phần khi khoan giếng.Hợp kim giả của vonfram với đồng và bạc là một vật liệu tuyệt vời cho các công tắc và chuyển mạch cho dòng điện cao thế: chúng có tuổi thọ lâu hơn sáu lần so với các tiếp điểm đồng thông thường. O việc sử dụng vonfram trong dây tóc của đèn điện đã được thảo luận ở phần đầu của bài báo. Vonfram không thể thiếu trong lĩnh vực này được giải thích không chỉ bởi tính khúc xạ của nó, mà còn bởi độ dẻo của nó.? Từ một kilôgam vonfram người ta kéo được một sợi dây có chiều dài là 3,5 km, tức là, số kg này đủ để làm dây tóc cho 23.000 bóng đèn 60 watt.
Chính nhờ đặc tính này mà ngành công nghiệp điện toàn cầu chỉ tiêu thụ khoảng 100 tấn vonfram mỗi năm. Tôi TẠITrong những năm gần đây, các hợp chất hóa học của vonfram đã có tầm quan trọng thực tế to lớn. Đặc biệt, dị polyacid phosphotungstic được sử dụng để sản xuất vecni và sơn sáng, bền với ánh sáng. Dung dịch natri vonframNa 2 WO 4cung cấp cho vải khả năng chống cháy và chống nước, và các kim loại kiềm thổ, cadmium và đất hiếmcác nguyên tố tốt được sử dụng trong sản xuất laser và sơn dạ quang.
TẠI SAO "TUNGSTEN"? Từ này có nguồn gốc từ tiếng Đức.Được biết, trước đó nó không đề cập đến kim loại, mà là khoáng chất chính của vonfram - wolframite. Có một giả định rằng từ này gần như bị lạm dụng. Vào các thế kỷ XVI-XVII. "vonfram" được coi là một khoáng chất của thiếc. [Nó thực sự thường đi kèm với quặng thiếc.] Nhưng ít thiếc được nấu chảy từ quặng có chứa thiếc, như thể ai đó “nuốt chửng” nó. Vì vậy, cái tên này xuất hiện, phản ánh “thói quen của loài sói” đối với vonfram, - trong tiếng Đức Wolf là một con sói, và Đức cổ đại ramm - bmột thiên đường.
WOLFRAM HAY TUNGSTEN? Sẽ là vô ích nếu bạn tìm kiếm một kim loại được gọi là "vonfram" trên tạp chí tóm tắt hóa học nổi tiếng của Hoa Kỳ hoặc trong các ấn phẩm tham khảo về tất cả các nguyên tố hóa học của Mellor [Anh] và Pascal [Pháp]. Mục số74 họ gọi nó theo cách khác - vonfram. Ngay cả một biểu tượngW [chữ cái đầu của từ Wolfram] chỉ mới trở nên phổ biến trong những năm gần đây: gần đây hơn, chữ Tu [chữ cái đầu của từ vonfram] được viết ở Ý và Pháp.Tại sao lại nhầm lẫn như vậy? Nền tảng của nó được đặt bởi lịch sử phát hiện ra nguyên tố số 74.B1783 Các nhà hóa học Tây Ban Nha, anh em nhà Eluard, đã báo cáo việc phát hiện ra một nguyên tố mới.
Phân hủy khoáng vật Saxon "vonfram" bằng axit nitric, họ thu được "đất có tính axit" - kết tủa màu vàng của oxit của một số kim loại, hòa tan trong amoniac. Oxit này được bao gồm trong khoáng chất ban đầu cùng với các oxit của sắt và mangan. Anh em nhà Eluard đề xuất đặt tên cho nguyên tố mới là vonfram, và chính loại khoáng chất này - wolframite. Vậy, ai đã phát hiện ra vonfram? Anh em nhà Eluard? Có và không. Có - vì họ là những người đầu tiên báo cáo khám phá này trên báo in. Không - bởi vì hai năm trước đó - trong1781 g. - nhà khoa học Thụy Điển nổi tiếng Karl Wilhelm Scheele đã phát hiện ra cùng một loại "đất vàng", chế biến một khoáng chất khác bằng axit nitric. Nó được gọi đơn giản là "vonfram", tức là "đá nặng" [trong tiếng Thụy Điểntung - nặng, sten - đá]. Scheele còn phát hiện ra rằng "trái đất" này khác với molypden tương tự về màu sắc và một số tính chất khác, và trong khoáng chất, nó được liên kết với oxit canxi. Để vinh danh Scheele, khoáng vật vonfram được đổi tên thành "scheelite".Vẫn phải nói thêm rằng một trong những anh em Eluard là học trò của Scheele và ở1781 Ông đã làm việc trong phòng thí nghiệm của mình ... Ai đã phát hiện ra vonfram? Cả hai bên đều thể hiện sự cao quý trong vấn đề này; Scheele chưa bao giờ tuyên bố đã phát hiện ra vonfram, và anh em nhà Eluard cũng không nhấn mạnh về ưu tiên của họ.
TÊN "TUNGSTEN BRONZE" ĐƯỢC QUYẾT ĐỊNH. Bạn thường nghe nói về đồng vonfram. Cái gì thế này? Bên ngoài, chúng rất đẹp. Đồng vonfram vàng có thành phầnNa 2 O x WO 2 x WO 3, và xanh lam - Na 2 O x WO 2 x 4WO 3; màu đỏ tím và màu tím chiếm vị trí trung gian - tỷ lệ WO 3 so với WO2 trong chúng nhỏ hơn bốn, nhưng nhiều hơn một. Như có thể thấy từ các công thức, chúng không chứa đồng, cũng không phải kẽm, cũng không phải thiếc, tức là nói đúng ra, chúng hoàn toàn không phải là đồng. Chúng hoàn toàn không phải vậy, vì ở đây không có hợp chất hoàn toàn là kim loại: cả vonfram và oxi hóa. Tuy nhiên, chúng giống đồ đồng không chỉ ở màu sắc, độ sáng mà còn ở độ cứng, khả năng chống lại thuốc thử hóa học và độ dẫn điện cao.
MÀU ĐỈNH. Rất khó để chuẩn bị loại sơn này; nó không phải là màu đỏ cũng không phải là màu hồng, mà là một số màu trung gian và có pha chút xanh lục. Theo truyền thuyết, để mở nó, người ta phải bỏ ra khoảng8000 thí nghiệm với các kim loại và khoáng chất khác nhau. Vào thế kỷ 17 những món đồ sứ đắt tiền nhất dành cho hoàng đế Trung Hoa được sơn màu hồng đào tại một nhà máy ở tỉnh Shansn. Khi bí mật làm ra loại sơn này được khám phá, hóa ra nó được làm từ oxit vonfram.
NHƯ MỘT LỜI NÓI CÔNG BẰNG. Nó đã xảy ra ở1911 d. Một sinh viên tên Li đến tỉnh Vân Nam từ Bắc Kinh. Trong nhiều ngày liền, biến mất trong núi, anh ta đang tìm kiếm một loại đá nào đó, theo anh ta, đó là thiếc. Nhưng anh ta không tìm thấy bất cứ điều gì, chủ nhân của ngôi nhà nơi sinh viên định cư có một cô con gái nhỏ, Xiao-mi. Cô gái cảm thấy thương tiếc cho người không may tìm thấy những viên đá đặc biệt và vào buổi tối, phục vụ bữa tối cho anh ta, cô kể những câu chuyện đơn giản. Một trong số đó là về một chiếc lò nướng bất thường được xây dựng từ những viên đá sẫm màu rơi ra từ vách đá ngay sân sau ngôi nhà của họ. Chiếc bếp hóa ra rất thành công - nó thường xuyên phục vụ các chủ sở hữu trong nhiều năm. Xiao-mi thậm chí còn đưa cho cậu học sinh một trong những viên đá này - màu nâu, có vân, nặng, giống như vậy. Hóa ra đó là wolframite thuần túy ... Giới thiệu
TUNGSTEN ISOTOPES.Vonfram tự nhiên bao gồm năm ổn định các đồng vị có khối lượng 180, 182, 183, 184 phổ biến nhất bị thương, tỷ trọng của nó là 30,64%] và 186. Trong số khá nhiều đồng vị phóng xạ nhân tạo của nguyên tố№ 74 thực tếchỉ có ba là quan trọng: vonfram-181 với chu kỳ bán rã 145 ngày, vonfram-185 [74,5 ngày] và vonfram-187 [23,85 giờ]. Cả ba đồng vị này đều được tạo ra trong lò phản ứng hạt nhân bằng cách bắn phá hỗn hợp tự nhiên của đồng vị vonfram với neutron.
Vonfram là kim loại chịu lửa. Nó có nhiều loại nhãn hiệu riêng, mỗi nhãn hiệu có đặc điểm riêng. Nguyên tố này trong bảng tuần hoàn của Mendeleev ở số 74 và có màu xám nhạt. Điểm nóng chảy của nó là 3380 độ. Các tính chất chính của nó là hệ số giãn nở tuyến tính, điện trở, điểm nóng chảy và mật độ.
Tính chất và cấp của vonfram
Vonfram có các tính chất cơ học và vật lý riêng của nó, cũng như một số loại cấp khác nhau.
Các tính chất vật lý bao gồm:
Tính chất cơ học:
- Độ giãn dài tương đối - 0%.
- Độ bền kéo - 800−1100 MPa.
- Tỷ lệ Poisson 0,29.
- Mô đun cắt - 151.0 GPa.
- Mô đun đàn hồi - 415.0 GPa.
Kim loại này được phân biệt bởi tốc độ bay hơi thấp thậm chí ở 2 nghìn độ và nhiệt độ sôi rất lớn - 5900 độ. Các đặc tính hạn chế việc sử dụng vật liệu này là khả năng chống oxy hóa thấp, độ giòn cao và mật độ cao. Nó trông giống như thép. Được sử dụng để sản xuất các hợp kim có độ bền cao. Nó có thể được xử lý chỉ sau khi làm nóng. Nhiệt độ gia nhiệt phụ thuộc vào phương pháp chế biến mà bạn sẽ thực hiện.
Vonfram có các loại sau:
Khu vực ứng dụng
Vì những đặc tính độc đáo của nó, vonfram đã được sử dụng rộng rãi. Trong công nghiệp, nó được sử dụng ở dạng tinh khiết và hợp kim.
Ứng dụng chính là:
Quy trình sản xuất vonfram chịu lửa
Có ba giai đoạn chính để thu được một kim loại hiếm:
- Sự phân hủy của quặng. Kim loại chiết xuất được tách ra khỏi phần lớn nguyên liệu thô đã qua xử lý. Nó được cô đặc ở dạng kết tủa hoặc dung dịch.
- Thu được hợp chất tinh khiết về mặt hóa học. Sự cô lập và thanh lọc của nó.
- Một kim loại được phân lập từ hợp chất tạo thành. Nhờ vậy thu được nguyên liệu tinh khiết không lẫn tạp chất.
Trong quá trình thu nhận vonfram, có một số giai đoạn. Nguyên liệu ban đầu là scheelite và wolframite. Thông thường, thành phần của chúng chứa từ 0,2 đến 2% vonfram.
- Làm giàu quặng được thực hiện bằng cách sử dụng tĩnh điện hoặc tách từ tính, tuyển nổi, trọng lực. Kết quả là thu được tinh quặng vonfram, chứa khoảng 55–65% anhydrit vonfram. Sự hiện diện của các tạp chất cũng được kiểm soát trong chúng: bitmut, antimon, đồng, thiếc, asen, lưu huỳnh, phốt pho.
- Thu được anhiđrit vonfram. Nó là một nguyên liệu thô để sản xuất vonfram kim loại hoặc cacbua của nó. Để làm được điều này, một số quy trình được thực hiện, chẳng hạn như: rửa trôi bánh và hợp kim, phân hủy chất cô đặc, sản xuất axit kỹ thuật vonfram, và những quy trình khác. Kết quả của những hành động này, sẽ thu được sản phẩm chứa 99,9% vonfram trioxit.
- Lấy bột. Ở dạng bột, có thể thu được anhiđrit kim loại nguyên chất. Đối với điều này, quá trình khử được thực hiện với cacbon hoặc hydro. Quá trình khử cacbon được thực hiện ít thường xuyên hơn vì anhydrit bão hòa với cacbua và điều này dẫn đến độ giòn kim loại và gia công kém. Khi lấy bột, các phương pháp đặc biệt được sử dụng cho phép bạn kiểm soát hình dạng và kích thước của ngũ cốc, các chế phẩm đo hạt và hóa học.
- Thu được vonfram nhỏ gọn. Về cơ bản, ở dạng thỏi hoặc que, nó là khoảng trống để sản xuất bán thành phẩm: băng, que, dây, và các loại khác.
Sản phẩm vonfram
Vonfram được sử dụng để chế tạo nhiều mặt hàng cần thiết cho nền kinh tế, chẳng hạn như dây, que và các loại khác.
thanh
Để lấy một thanh từ một thanh, nó được rèn bằng máy rèn quay.
Quá trình rèn được thực hiện khi nung nóng, vì kim loại này rất giòn ở nhiệt độ phòng. Có một số giai đoạn trong quá trình rèn. Trên mỗi thanh tiếp theo, đường kính nhỏ hơn thu được.
Ở giai đoạn đầu tiên, thanh thu được sẽ có đường kính lên đến 7 mm nếu thanh có chiều dài từ 10 đến 15 cm. Nhiệt độ của phôi trong quá trình rèn nên là 1450-1500 độ. Vật liệu làm nóng thường là molypden. Sau giai đoạn thứ hai, các thanh sẽ có đường kính lên đến 4,5 mm. Nhiệt độ của thanh trong quá trình sản xuất của nó là khoảng 1250-1300 độ. Ở giai đoạn tiếp theo, các thanh sẽ có đường kính lên đến 2,75 mm.
Thanh cấp VCh và VA được sản xuất ở nhiệt độ thấp hơn so với cấp VI, VL và VT.
Nếu phôi thu được bằng cách nấu chảy, thì quá trình rèn nóng không được thực hiện. Điều này là do thực tế là các thỏi như vậy có cấu trúc tinh thể thô. Khi sử dụng phương pháp rèn nóng, các vết gãy và nứt có thể xuất hiện.
Trong tình huống này thỏi vonfram chịu ép nóng kép [mức độ biến dạng gần đúng 90%]. Lần ép đầu tiên được thực hiện ở nhiệt độ 1800-1900 độ, và lần thứ hai - 1350-1500. Sau đó, các phôi được rèn nóng để thu được các thanh vonfram từ chúng.
Các sản phẩm này được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Một trong những cách phổ biến nhất là hàn các điện cực không tiêu hao. Đối với họ, các thanh được làm bằng các cấp VL, VL và VT là phù hợp. Các thanh làm bằng cấp MV, VR và VA được sử dụng làm lò sưởi. Chúng được sử dụng trong các lò nung, nhiệt độ của chúng có thể đạt tới 3 nghìn độ trong môi trường chân không, khí trơ hoặc khí hydro. Các thanh vonfram có thể được sử dụng làm cực âm cho các thiết bị điện tử và sạc khí, cũng như các ống vô tuyến.
điện cực
Điện cực hàn được gọi là dây que, trên đó có phủ một lớp phủ [cũng có thể có các biến thể mà không có lớp phủ]. Có nhiều điện cực khác nhau để hàn. Đặc điểm phân biệt của chúng là đường kính, chiều dài, thành phần hóa học. Các điện cực khác nhau được sử dụng để hàn các hợp kim hoặc kim loại nhất định. Kiểu phân loại quan trọng nhất là phân chia điện cực thành không tiêu hao và tiêu hao được.
Hàn điện cực tiêu hao trong quá trình hàn, chúng bị nóng chảy, kim loại của chúng cùng với kim loại của phần nóng chảy được hàn bổ sung vào vũng hàn. Các điện cực như vậy được làm bằng đồng và thép.
Nhưng các điện cực không tiêu hao không bị nóng chảy trong quá trình hàn. Chúng bao gồm điện cực vonfram và carbon. Khi hàn, cần cung cấp vật liệu phụ làm nóng chảy và tạo vũng hàn bằng vật liệu nóng chảy của phần tử được hàn. Đối với những mục đích này, chủ yếu được sử dụng que hàn hoặc dây. Que hàn có thể không có lớp phủ và lớp phủ. Phạm vi bảo hiểm đóng một vai trò quan trọng. Các thành phần của nó có thể đảm bảo sản xuất kim loại hàn có tính chất và thành phần nhất định, bảo vệ kim loại nóng chảy khỏi ảnh hưởng của không khí và hồ quang cháy ổn định.
Các thành phần trong lớp phủ có thể là khử oxy, tạo xỉ, tạo khí, ổn định hoặc hợp kim. Lớp phủ có thể là xenlulo, bazơ, rutil hoặc axit.
Điện cực vonfram được sử dụng để hàn các kim loại màu, cũng như các hợp kim của chúng, thép hợp kim cao. Chà, điện cực vonfram thích hợp để hình thành mối hàn có độ bền tăng lên, trong khi các bộ phận có thể có thành phần hóa học khác nhau.
Các sản phẩm vonfram có chất lượng rất cao và được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp, trong một số ngành, chúng đơn giản là không thể thay thế được.
Vonfram được coi là kim loại chịu lửa nhất được biết đến. Nó được sản xuất lần đầu tiên vào thế kỷ 18, nhưng việc sử dụng trong công nghiệp bắt đầu muộn hơn nhiều, với sự phát triển của công nghệ sản xuất.
Các đặc điểm chính
Là kim loại chịu lửa nhất, vonfram có các tính chất cụ thể:
- Điểm nóng chảy của vonfram xấp xỉ với nhiệt độ của hào quang mặt trời - 3422 ° C.
- Đồng thời, mật độ của vonfram nguyên chất đặt nó ngang hàng với các kim loại dày đặc nhất. Mật độ của nó gần bằng mật độ của vàng - 19,25 g / cm 3.
- Độ dẫn nhiệt của vonfram phụ thuộc vào nhiệt độ và nằm trong khoảng từ 0,31 cal / cm · giây · ° C ở 20 ° С đến 0,26 cal / cm · giây · ° С ở 1300 ° С.
- Nhiệt dung cũng gần bằng vàng và lên tới 0,15 · 10 3 J / [kg · K].
Kim loại có mạng tinh thể lập phương tâm diện. Mặc dù có độ cứng cao, vonfram rất dẻo và dễ uốn khi nung nóng, do đó có thể sản xuất dây mỏng từ nó, có nhiều ứng dụng.
Nó có màu xám bạc, không thay đổi trong môi trường ngoài trời, vì vonfram có tính bền hóa học cao và nó chỉ phản ứng với oxy ở nhiệt độ trên nhiệt đỏ.
Các tính chất hóa học của nguyên tố, như một quy luật, bắt đầu xuất hiện khi được nung nóng trên vài trăm độ. Ở điều kiện bình thường, nó không tương tác với hầu hết các axit đã biết, ngoại trừ hỗn hợp axit flohiđric và axit nitric.
Khi có mặt của một số chất oxy hóa, nó có thể phản ứng với kiềm nóng chảy. Trong trường hợp này, để bắt đầu phản ứng, cần phải đun nóng đến nhiệt độ 400 - 500 ° C, sau đó phản ứng diễn ra nhanh chóng, có giải phóng nhiệt.
Một số hợp chất, đặc biệt là cacbua vonfram, có độ cứng rất cao và được sử dụng trong công nghiệp luyện kim để chế biến các hợp kim cứng.
Các đặc tính trên của vonfram xác định các đặc điểm cụ thể trong các lĩnh vực ứng dụng của kim loại, cả ở dạng tinh khiết và là một phần của các hợp kim và hợp chất hóa học khác nhau. Vonfram được bao gồm trong nhiều hợp kim chịu nhiệt như một hợp kim bổ sung để tăng độ cứng, điểm nóng chảy và chống ăn mòn.
Về mặt lý thuyết, tỷ trọng và nhiệt dung của vonfram và vàng gần giống nhau về mặt lý thuyết, nhưng điều này có thể dễ dàng phát hiện bằng cách đo điện trở và bằng cách nấu chảy một thanh vàng.