Volfram sıxlığı. Volframın xüsusiyyətləri və tətbiqi

20-ci əsrin birinci yarısında dünya volfram istehsalının diaqramı (min tonla).
Volfram poladı və tərkibində volfram və ya onun karbidləri olan digər ərintilərdən tank zirehləri, torpeda və mərmilərin mərmiləri, təyyarələrin və mühərriklərin ən vacib hissələri hazırlanır.

Volfram ən yaxşı alət poladlarının əvəzsiz komponentidir. Ümumiyyətlə, metallurgiya qazılan bütün volframın demək olar ki, 95% -ni udur. (O, yalnız təmiz volframdan deyil, əsasən daha ucuz olan ferrotungsten - 80% W və təxminən 20% Fe olan bir ərintidən geniş istifadə etməsi xarakterikdir; elektrik qövs sobalarında istehsal olunur).

Volfram ərintiləri bir çox əlamətdar xüsusiyyətlərə malikdir. Sözdə ağır metal (volfram, nikel və misdən) radioaktiv maddələrin saxlandığı qabların hazırlanmasında istifadə olunur. Onun qoruyucu təsiri qurğuşundan 40% yüksəkdir. Bu ərinti radioterapiyada da istifadə olunur, çünki nisbətən kiçik ekran qalınlığı ilə kifayət qədər qorunma təmin edir.

16% kobaltlı volfram karbidinin ərintisi o qədər sərtdir ki, quyu qazarkən almazı qismən əvəz edə bilər.

Volfram-mis-gümüş psevdo ərintiləri açarlar və yüksək gərginlikli elektrik açarları üçün əla materiallardır: onlar adi mis kontaktlarından altı dəfə uzun müddət işləyirlər.

Elektrik lampasının tellərində volframın istifadəsi məqalənin əvvəlində müzakirə edilmişdir. Volframın bu sahədə əvəzolunmazlığı təkcə onun refrakterliyi ilə deyil, həm də çevikliyi ilə izah olunur. Bir kiloqram volframdan 3,5 km uzunluğunda bir tel çəkilir, yəni. Bu kiloqram 23 min 60 vattlıq elektrik lampalarının filamentlərini hazırlamaq üçün kifayətdir. Məhz bu xüsusiyyət sayəsində qlobal elektrik sənayesi ildə cəmi 100 ton volfram istehlak edir.

Son illərdə volframın kimyəvi birləşmələri mühüm praktiki əhəmiyyət kəsb etmişdir. Xüsusilə, fosfotunqstik heteropoliasid laklar və parlaq, işığa davamlı boyalar istehsalı üçün istifadə olunur. Na2WO4 natrium volfram məhlulu parçalara odadavamlılıq və suya davamlılıq verir və qələvi torpaq metallarının volframları, kadmium və nadir torpaq elementləri lazer və parlaq boyaların istehsalında istifadə olunur.

Volframın keçmişi və bu günü onu metal işçisi hesab etməyə hər cür əsas verir.

Volframın xüsusiyyətləri

Volfram- metaldır. Dəniz suyunda, havada yoxdur və yer qabığında cəmi 0,0055% təşkil edir. belədir volfram, element, 74-cü yerdədir. Fransanın paytaxtında keçirilən Ümumdünya Sərgisi tərəfindən sənaye üçün “açıldı”. 1900-cü ildə baş verdi. Sərgi nümayiş etdirildi volfram polad.

Kompozisiya o qədər sərt idi ki, istənilən materialı kəsə bilirdi. minlərlə dərəcə temperaturda belə "məğlubedilməz" qaldı, buna görə də qırmızıya davamlı adlandırıldı. Sərgini ziyarət edən müxtəlif ölkələrdən istehsalçılar inkişafı qəbul etdilər. Alaşımlı polad istehsalı qlobal miqyas aldı.

Maraqlıdır ki, elementin özü hələ 18-ci əsrdə kəşf edilib. 1781-ci ildə İsveçli Scheeler volfram mineralı ilə təcrübələr apardı. Kimyaçı onu azot turşusuna yerləşdirməyə qərar verdi. Parçalanma məhsullarında alim gümüşü rəngli naməlum boz metal aşkar etdi. Təcrübələrin aparıldığı mineral sonralar şeelit və yeni element adlandırıldı volfram adlanır.

Bununla belə, onun xassələrini öyrənmək çox vaxt apardı, buna görə də metalın layiqli istifadəsi çox sonra tapıldı. Ad dərhal seçildi. Volfram sözüəvvəl mövcud idi. İspanlar bunu ölkənin yataqlarında tapılan faydalı qazıntılardan biri adlandırıblar.

Daşın tərkibinə əslində 74 nömrəli element daxildir. Xarici olaraq, metal gözeneklidir, sanki köpüklənir. Buna görə də başqa bir bənzətmə lazımlı oldu. Alman dilində volfram sözün əsl mənasında "qurd köpüyü" deməkdir.

Metalın ərimə nöqtəsi temperatura ən davamlı element olan hidrogenlə rəqabət aparır. Buna görə də quraşdırın volfram yumşaldıcı indeksi Yüz il bacarmadılar. Bir neçə min dərəcəyə qədər qızdıra bilən sobalar yox idi.

Gümüş-boz elementin "faydaları" "görünəndə" onu sənaye miqyasında hasil etməyə başladılar. 1900-cü il sərgisi üçün metal azot turşusundan istifadə edərək köhnə üsulla çıxarıldı. Bununla belə, volfram hələ də bu şəkildə çıxarılır.

Volfram hasilatı

Çox vaxt trioksid maddəsi əvvəlcə filiz tullantılarından alınır. 700 dərəcədə emal edilir, toz halında təmiz metal alınır. Hissəcikləri yumşaltmaq üçün hidrogenə müraciət etmək lazımdır. İçində volfram əriyirüç min dərəcə Selsi.

Alaşım kəsicilər, boru kəsiciləri və freze kəsiciləri üçün istifadə olunur. ilə metal emalı üçün volframdan istifadə hissələrin istehsalının dəqiqliyini artırmaq. Metal səthlərə məruz qaldıqda, sürtünmə yüksəkdir, bu da işçi təyyarələrin çox istiləşməsi deməkdir. 74 nömrəli elementi olmayan kəsici və cilalama maşınları özləri əriyə bilər. Bu, kəsimi qeyri-dəqiq və qeyri-kamil edir.

Volfram təkcə əritmək deyil, həm də emal etmək çətindir. Sərtlik şkalasında metal doqquzuncu yeri tutur. Korundun eyni sayda nöqtəsi var, qırıntıları, məsələn, zımpara etmək üçün istifadə olunur. Yalnız almaz daha sərtdir. Buna görə də, volfram onun köməyi ilə işlənir.

Volfram tətbiqləri

74-cü elementin "sabitliyi" cəlb edir. Boz-gümüş metal ilə ərintilərdən hazırlanmış məmulatları cızmaq, əymək və ya qırmaq olmaz, əlbəttə ki, onları səthdə və ya eyni almazlarla cızmasanız.

Volfram zərgərliklərinin başqa bir danılmaz üstünlüyü var. Qızıl, gümüş, platin və daha çox və ya ilə ərintilərindən fərqli olaraq, allergik reaksiyalara səbəb olmurlar. Zərgərlik üçün volfram karbid, yəni karbonla birləşməsindən istifadə olunur.

Bəşər tarixində ən sərt ərinti kimi tanınır. Onun cilalanmış səthi işığı mükəmməl əks etdirir. Zərgərlər buna "boz güzgü" deyirlər.

Yeri gəlmişkən, zərgərlik ustalar volframa diqqət yetirdilər 20-ci əsrin ortalarında bu maddədən güllə, mərmi və bədən zirehləri üçün lövhələr hazırlanmağa başlandıqdan sonra.

Müştərilərin yüksək dərəcəli gümüş zərgərlik məmulatlarının kövrəkliyi ilə bağlı şikayətləri zərgərləri yeni elementi xatırlamağa və onu öz sənayelərində tətbiq etməyə çalışmağa məcbur etdi. Üstəlik, qiymətlər də dəyişməyə başladı. Volfram artıq investisiya obyekti kimi qəbul edilməyən sarı metala alternativ oldu.

Qiymətli metal olmaqla, volfram xərcləriçoxlu pul. Topdan bazarda kiloqramı ən azı 50 dollar istəyir. Dünya sənayesi ildə 30 min ton 74 nömrəli element sərf edir. 90%-dən çoxu metallurgiya sənayesi tərəfindən mənimsənilir.

Yalnız volframdan hazırlanmışdır nüvə tullantılarının saxlanması üçün konteynerlər. Metal dağıdıcı şüaları ötürmür. Nadir element cərrahi alətlərin hazırlanması üçün ərintilərə əlavə edilir.

Metallurgiya məqsədləri üçün istifadə edilməyənləri kimya sənayesi götürür. Fosforlu volfram birləşmələri, məsələn, lak və boyaların əsasını təşkil edir. Günəş işığından çökmürlər və solmurlar.

A natrium volfram məhlulu nəmə və yanğına davamlıdır. Dalğıcların və yanğınsöndürənlərin kostyumları üçün suya davamlı və odadavamlı parçaların hansı ilə hopdurulduğu aydın olur.

Volfram yataqları

Rusiyada bir neçə volfram yataqları var. Onlar Altayda, Uzaq Şərqdə, Şimali Qafqazda, Çukotkada və Buryatiyada yerləşir. Ölkədən kənarda metal Avstraliya, ABŞ, Boliviya, Portuqaliya, Cənubi Koreya və Çində hasil edilir.

Səmavi İmperiyada hətta qalay daşı axtarmaq üçün Çinə gələn gənc tədqiqatçı haqqında bir əfsanə var. Tələbə Pekindəki evlərdən birində məskunlaşıb.

Nəticəsiz axtarışdan sonra oğlan sahibinin qızının hekayələrini dinləməyi sevirdi. Bir axşam o, evdə sobanın tikildiyi qaranlıq daşların hekayəsini danışdı. Məlum olub ki, bloklar qayalıqdan binanın həyətinə düşüb. Beləliklə, tələbə onu tapmadı, amma volfram tapdı.

Volfram. Kimyəvi element, simvol W (Latın Volframi, İngilis Volframı, Fransız Volframı, Alman Volframı, Alman Wolf Rahm-dan - canavar tüpürcəyi, köpük). Seriya nömrəsi var 74, atom çəkisi 183,85, sıxlığı 19,30 q/sm 3, ərimə nöqtəsi 3380° C, qaynama nöqtəsi 5680 ° C.

Volfram açıq boz metaldır, otaq temperaturunda suda və havada, həmçinin turşu və qələvilərdə korroziyaya yüksək davamlıdır. Zaman havada azca oksidləşməyə başlayır 400-500° C (qırmızı-isti temperaturda) və daha yüksək temperaturda intensiv oksidləşir. Volfram iki sabit oksid əmələ gətirir: WO 3 və WO 2 . Volfram hidrogenlə demək olar ki, əriyənə qədər qarşılıqlı təsir göstərmir və azotla yalnız yuxarı temperaturda reaksiya verməyə başlayır. 2000° C. Volfram xlorla xloridlər əmələ gətirir WCl 2, WCl 4, WCl 5, WCl 6. Bərk karbon və onu ehtiva edən bəzi qazlar 1100-1200° C volfram ilə reaksiyaya girərək karbidlər əmələ gətirir WC və W 2 C.

Volfram flüorid və qarışıqlarda həll olunur azot turşuları , həmçinin havaya və xüsusilə oksidləşdirici maddələrə çıxışı olan ərimiş qələvilərdə həll olunur. Bəzi turşuların volframa heç bir təsiri yoxdur.

Çox yüksək təmizliyə malik volfram otaq temperaturunda çevikdir. Yüksək temperaturda güc baxımından volfram bütün digər metalları üstələyir. AktivMexaniki xüsusiyyətləri volfram çirkləri güclü təsir edir. Metalda az miqdarda çirklərin olması onu çox kövrək edir (soyuq kövrək). Volframın xüsusiyyətlərinə ən çox mənfi təsir oksigen, azot, karbon, dəmir, fosfor və silikondur.

Volfram radio boru, radiotexnika və elektron vakuum sənayesində közərmə filamentlərinin, qızdırıcıların və yüksək temperaturlu vakuum sobalarının ekranlarının, elektrik kontaktlarının və rentgen borularının katodlarının istehsalı üçün geniş istifadə olunur.

Metallurgiyada polad volfram ilə ərintilənir və sərt ərintilərin istehsalında istifadə olunur (məsələn, volfram karbidinə əsaslanan metal-keramika ərintisi qalib gələcək), kimya sənayesində boyalar və katalizatorlar, raket sənayesində məhsullar istehsalında istifadə olunur. çox yüksək temperaturda işləyən, nüvə sənayesində - radioaktiv materialların saxlanması üçün tigelər, çünki volfram ərintisinin qoruyucu təsiri, nikel və mis qurğuşundan daha yüksəkdir . Metallarla ərintilər təzyiqlə deyil, sinterləmə yolu ilə istehsal olunur, çünki volframın ərimə nöqtəsində bir çox metal buxara çevrilir.

Volfram həmçinin örtük üçün istifadə olunur: azaldıcı və neytral mühitlərdə çox yüksək temperaturda işləyən hissələrdə; dən tökmə qəliblərinə molibden , yüksək radioaktiv metallardan çubuqlar istehsal etmək üçün istifadə olunur; sürtünmədən istifadə edən hissələrdə.

Volfram və reniuma əsaslanan ərintilər də geniş yayılmışdır. Renium əlavəsi (qədər 20-25%) volframın kövrək vəziyyətə keçdiyi temperaturu azaldır, normal temperaturda çevikliyini kəskin şəkildə artırır və texnoloji xüsusiyyətləri yaxşılaşdırır. Ərintilər toz metallurgiyası və elektrik qövslü vakuum sobalarında ərimə yolu ilə istehsal olunur. Bu ərintilərdən termocütlər və elektrik kontaktları hazırlanır.

ilə volfram ərintiləri molibden yuxarı temperaturda işləmək üçün uyğundur 3000° C, onlar reaktiv mühərrik burunları üçün istifadə olunur.

Volfram yuxarıda qızdırıldığında 400° Səthində yuxarı temperaturda nəzərəçarpacaq dərəcədə buxarlanan sarı bir toz oksidi əmələ gəlir 800° C. Buna görə də, volfram yüksək temperaturda yüksək möhkəmlikli material kimi yalnız məhsulun səthi oksidləşdirici mühitin təsirindən etibarlı şəkildə qorunduğu təqdirdə və ya neytral mühitdə və ya vakuumda işləyərkən istifadə edilə bilər. zamanı oksidləşmədən volframın qısamüddətli qorunması üçün 2000-3000° Əsas doldurucu kimi odadavamlı birləşmələr olan keramik minayabənzər örtüklər, odadavamlı bağlayıcı şüşə istifadə olunur.

Volfram uzun müddət praktik istifadəni tapmadı. Yalnız 19-cu əsrin sonlarında bu metalın diqqətəlayiq xüsusiyyətləri sənayedə istifadə olunmağa başladı. Hal-hazırda qazılmış volframın təxminən 80 faizi volfram poladlarında istifadə olunur və volframın təxminən 15 faizi sərt ərintilərin istehsalı üçün istifadə olunur. Təmiz volfram və ondan hazırlanmış təmiz ərintilər üçün vacib bir tətbiq sahəsi elektrik sənayesidir, burada elektrik lampalarının közərmə filamentlərinin istehsalında, radio və rentgen borularının hissələri üçün, avtomobil və traktor elektrik texnikası üçün istifadə olunur. avadanlıqlar, müqavimət üçün elektrodlar, atom-hidrogen və arqon-qövs qaynağı, elektrik sobaları üçün qızdırıcılar və s. Volfram birləşmələri kimya sənayesində katalizator kimi odadavamlı, suya davamlı və ağırlıqlı parçaların istehsalında tətbiq tapmışdır.
Volframın dəyəri xüsusilə müxtəlif metallarla ərintilər yaratmaq qabiliyyəti ilə artır: müxtəlif miqdarda poladda olan dəmir, nikel, xrom, kobalt, molibden. Poladın tərkibinə az miqdarda əlavə edilən volfram onun tərkibində olan kükürd, fosfor və arsenin zərərli çirkləri ilə reaksiya verir və onların mənfi təsirlərini neytrallaşdırır. Nəticədə, volfram əlavə edilən polad yüksək sərtlik, odadavamlılıq, elastiklik və turşulara qarşı müqavimət əldə edir. Hər kəs volfram çirklərinin bir neçə faizini ehtiva edən Şam poladdan hazırlanmış bıçaqların yüksək keyfiyyətini bilir. Həmçinin daxil. 1882-ci ildə volfram güllə istehsalında istifadə olunmağa başladı. Silah polad və zirehli pirsinq mərmilərində də volfram var. Volfram əlavələri olan poladdan avtomobillər və dəmiryol vaqonları üçün davamlı yaylar, yaylar və müxtəlif mexanizmlərin kritik hissələri hazırlanır. Volfram poladdan hazırlanmış relslər adi poladdan hazırlanmış relslərə nisbətən daha böyük yüklərə tab gətirə bilər və xeyli uzun xidmət müddətinə malikdir. 918 faiz volfram əlavə edilən poladın əlamətdar xüsusiyyəti onun özünü bərkitmə qabiliyyətidir, yəni artan yüklər və temperaturla bu polad daha da möhkəmlənir. Bu əmlak sözdə "yüksək sürətli alət poladdan" bir sıra alətlərin istehsalı üçün əsas idi. Ondan hazırlanmış kəsicilərin istifadəsi bir anda metal kəsən dəzgahlarda hissələrin emal sürətini bir neçə dəfə artırmağa imkan verdi.
Bununla belə, yüksək sürətli poladdan hazırlanmış alətlər karbid ərintilərindən hazırlanmış alətlərdən 35 dəfə yavaşdır. Bunlara volframın karbon (karbidlər) və bor (boridlər) ilə birləşmələri daxildir. Bu ərintilər sərtliyə görə almazlara yaxındır. Bütün maddələrin ən sərti olan almazın şərti sərtliyi 10 bal ilə ifadə edilirsə, volfram karbidinin (vokar) sərtliyi 9,8-dir. Bu ərintilərə volfram və kobaltın əlavə edilməsi ilə məşhur karbon ərintisi daxildir. Pobeditin özü istifadədən çıxdı, lakin bu ad bütün sərt ərintilər qrupuna münasibətdə qorunub saxlanıldı. Maşınqayırma sənayesində döymə presləri üçün kalıplar da sərt ərintilərdən hazırlanır. Onlar poladdan min dəfə daha yavaş köhnəlir.
Volfram üçün xüsusilə vacib və maraqlı bir tətbiq sahəsi elektrik közərmə lampalarının filamentlərinin (filamentlərinin) istehsalıdır. Təmiz volfram elektrik lampasının filamentlərini hazırlamaq üçün istifadə olunur. İsti volfram filamentinin yaydığı işıq gün işığına yaxındır. Və volfram filamentli lampanın buraxdığı işığın miqdarı digər metallardan (oktium, tantal) hazırlanmış filamentli lampaların şüalanmasından bir neçə dəfə yüksəkdir. Volfram filamentli elektrik lampalarının işıq emissiyası (işıq səmərəliliyi) karbon filamentli əvvəllər istifadə olunan lampalardan 10 dəfə yüksəkdir. Parıltının parlaqlığı, davamlılığı, enerji istehlakında səmərəliliyi, aşağı metal xərcləri və volfram filamentli elektrik lampalarının istehsalının asanlığı onların işıqlandırmada ən geniş tətbiqini təmin etdi.
Volframdan istifadənin geniş imkanları məşhur amerikalı fizik Robert Uilyams Vudun kəşfi nəticəsində kəşf edilmişdir. Təcrübələrin birində R.Vud onun dizaynında olan katod borusunun uç hissəsindən volfram filamentinin parıltısının elektrodlar batareyadan ayrıldıqdan sonra da davam etdiyinə diqqət çəkdi. Bu, müasirlərini o qədər heyrətləndirdi ki, R.Vud sehrbaz adlandırılmağa başladı. Tədqiqatlar göstərdi ki, hidrogen molekullarının termal dissosiasiyası qızdırılan volfram filamentinin ətrafında baş verir; onlar ayrı-ayrı atomlara parçalanır. Gücü söndürdükdən sonra hidrogen atomları molekullara yenidən birləşir və bu, nazik volfram filamentini qızdırmaq və onun parlamasına səbəb olmaq üçün kifayət qədər böyük miqdarda istilik enerjisi buraxır. Bu effekt əsasında metalların atom-hidrogen qaynaqının yeni növü işlənib hazırlanmışdır ki, bu da müxtəlif poladları, alüminium, mis, latusu nazik təbəqələrdə qaynaqla, təmiz və bərabər tikiş əldə etməyə imkan vermişdir. Metal volfram elektrodlar kimi istifadə olunur. Volfram elektrodları daha geniş yayılmış arqon qövs qaynaqında da istifadə olunur.
Kimya sənayesində turşulara və qələvilərə çox davamlı olan volfram məftilindən müxtəlif filtrlər üçün torlar hazırlanır. Volfram katalizator kimi də tətbiq tapdı; texnoloji prosesdə kimyəvi reaksiyaların sürətini dəyişməyə kömək edir. Volfram birləşmələrinin bir qrupu sənaye və laboratoriya şəraitində zülalın və digər üzvi və qeyri-üzvi birləşmələrin təyini üçün reagent kimi istifadə olunur.
Volfram birləşmələri poliqrafiya sənayesində boya kimi də istifadə olunur (zəfəran, volfram mavisi, volfram sarısı). Pirotexniklər yanan qarışıqlara volfram birləşmələri əlavə edir və raketlərdən və atəşfəşanlıqdan çox rəngli işıqlar istehsal edirlər. Yüngül çap natrium volfram ilə işlənmiş kağızdan istifadə edir. Toxuculuq sənayesində volfram turşusunun duzu, natrium volfram, boyanma zamanı parçaları aşındırmaq üçün istifadə olunur. Belə parçalar suya davamlıdır və yanğından qorxmur. Bu maddə ilə müalicə olunarsa, ağac da odadavamlı olur.

Volfram ditellurid WTe 2 istilik enerjisini elektrik enerjisinə çevirmək üçün istifadə olunur (termo-emf təxminən 57 μV/K).

Volframın istilik genişlənmə əmsalı silikonunkinə yaxındır, ona görə də güclü tranzistorların silisium kristalları qızdırıldıqda bu kristalların çatlamaması üçün volfram substratlarına lehimlənir.
Volfram və onun birləşmələrinin sənayedə istifadəsinin tam olmayan siyahısı belə bu elementin yüksək dəyəri haqqında fikir verir. İndi hər hansı birimizin hətta gündəlik həyatda volfram olmadan necə idarə edə biləcəyini təsəvvür etmək çətindir. Və təbii ki, ondan istifadə imkanları üzə çıxmağa davam edəcək.
Birinci Dünya Müharibəsi illərində demək olar ki, bütün dünya volfram sənayesi Almaniyada cəmləşmişdi. Amma bunun üçün xammal, volfram konsentratları başqa ölkələrdən verilirdi. Buna görə də, xammal tədarükçülərindən təcrid olunmuş almanlar qalay zavodlarının yaxınlığında yığılan şlakları emal etməyə məcbur oldular (“qurd köpüyü”nü xatırlayın!) və onlardan ildə 100 ton volfram əldə etdilər.
Eyni zamanda, hərbi sənayenin volframa olan ehtiyacı bir çox ölkələrdə “volfram tələsikinə” səbəb oldu. Rusiyada Urals və Transbaikalia volfram filizlərinin tədarükçüsü oldu. “Volfram təlaşından” qazanc əldə etməyə çalışan sahibkarlar əslində dövlətin maraqlarını nəzərə almırdılar. Belə ki, Bukuka və Olandu kimi Transbaykal yataqlarına sahib olan sənayeçi Tolmaçev onları İsveç şirkətinə icarəyə vermək qərarına gəlib. Və yalnız Geologiya Komitəsinin vaxtında müdaxiləsi bunun qarşısını aldı. Müharibə şəraitində bu iş adamının mədənləri rekvizisiya edilib.

185 Vt gücündə süni radionuklid maddənin tədqiqində radioaktiv izləyici kimi istifadə olunur. Stabil 184 Vt bərk fazalı nüvə raket mühərriklərində istifadə olunan uran-235 ilə ərintilərin tərkib hissəsi kimi istifadə olunur, çünki bu, aşağı istilik neytron tutma kəsiyi (təxminən 2 anbar) olan yeganə ümumi volfram izotopudur.

1913-cü ildə Birinci Dünya Müharibəsi başlamazdan əvvəl dünyada 8123 ton volfram konsentratı (tərkibində 60 faiz volfram trioksidi var) istehsal edilmişdir. İkinci Dünya Müharibəsindən əvvəl onun istehsalı sürətlə artdı və 1940-cı ildə (Sovet İttifaqı istisna olmaqla) 44.013 ton təşkil etdi. ABŞ Mədən Bürosunun məlumatına görə, 1972-ci ildə qlobal volfram istehsalı təxminən 38.400 ton idi.

Volfram ərintiləri bir çox əlamətdar xüsusiyyətlərə malikdir. Sözdə ağır metal (volfram, nikel və misdən) radioaktiv maddələrin saxlandığı qabların hazırlanmasında istifadə olunur. Onun qoruyucu təsiri qurğuşundan 40% yüksəkdir. Bu ərinti radioterapiyada da istifadə olunur, çünki nisbətən kiçik ekran qalınlığı ilə kifayət qədər qorunma təmin edir.

16% kobaltlı volfram karbidinin ərintisi o qədər sərtdir ki, quyu qazarkən almazı qismən əvəz edə bilər.

Volfram-mis-gümüş psevdo ərintiləri açarlar və yüksək gərginlikli elektrik açarları üçün əla materiallardır: onlar adi mis kontaktlarından altı dəfə uzun müddət işləyirlər.

Elektrik lampasının tellərində volframın istifadəsi məqalənin əvvəlində müzakirə edilmişdir. Volframın bu sahədə əvəzolunmazlığı təkcə onun refrakterliyi ilə deyil, həm də çevikliyi ilə izah olunur. Bir kiloqram volframdan 3,5 km uzunluğunda bir tel çəkilir, yəni. Bu kiloqram 23 min 60 vattlıq elektrik lampalarının filamentlərini hazırlamaq üçün kifayətdir. Məhz bu xüsusiyyət sayəsində qlobal elektrik sənayesi ildə cəmi 100 ton volfram istehlak edir.

Son illərdə volframın kimyəvi birləşmələri mühüm praktik əhəmiyyət qazanmışdır. Xüsusilə, fosfotunqstik heteropoliasid laklar və parlaq, işığa davamlı boyalar istehsalı üçün istifadə olunur. Natrium volfram Na 2 WO 4 məhlulu parçalara odadavamlılıq və suya davamlılıq verir və qələvi torpaq metallarının volframları, kadmium və nadir torpaq elementləri lazer və parlaq boyaların istehsalında istifadə olunur.

Hələ 16-cı əsrdə alman dilindən tərcümə olunan volframit mineralı məlum idi ( Wolf Rahm) "qurd qaymağı" deməkdir. Mineral xüsusiyyətlərinə görə bu adı aldı. Fakt budur ki, qalay filizlərini müşayiət edən volfram qalay əridərkən onu sadəcə şlak köpüyünə çevirir, buna görə də deyirdilər: "qurd qoyunu yeyən kimi qalay da yeyir". Vaxt keçdikcə volframit adı dövri sistemin 74-cü kimyəvi elementi tərəfindən miras alındı.

Volfram xüsusiyyətləri

Volfram açıq boz keçid metalıdır. Xarici poladla oxşarlığı var. Kifayət qədər unikal xüsusiyyətlərinə görə bu element çox qiymətli və nadir bir materialdır, onun saf forması təbiətdə yoxdur. Volfram var:

• 19,3 q/sm 3-ə bərabər olan kifayət qədər yüksək sıxlıq;
• yüksək ərimə nöqtəsi 3422 0 C;
• kifayət qədər elektrik müqaviməti - 5,5 μOhm*sm;
• xətti genişlənmə parametri əmsalının normal göstəricisi 4,32-yə bərabərdir;
• bütün metallar arasında ən yüksək qaynama nöqtəsi, 5555 0 C-ə bərabərdir;
• 200 0 C-dən çox olan temperaturlara baxmayaraq, aşağı buxarlanma dərəcəsi;
• nisbətən aşağı elektrik keçiriciliyi. Bununla belə, bu, volframın yaxşı bir keçirici olaraq qalmasına mane olmur.

Bütün bunlar volframı mexaniki zədələrə həssas olmayan çox davamlı bir metal edir. Lakin belə unikal xüsusiyyətlərin olması volframın da malik olduğu çatışmazlıqların mövcudluğunu istisna etmir. Bunlara daxildir:

• çox aşağı temperaturlara məruz qaldıqda yüksək kövrəklik;
• onun işlənməsini çətinləşdirən yüksək sıxlıq;
• aşağı temperaturda turşulara qarşı aşağı müqavimət.

Volfram istehsalı

Volfram, molibden, rubidium və bir sıra digər maddələrlə birlikdə təbiətdə çox aşağı paylanması ilə xarakterizə olunan nadir metallar qrupunun bir hissəsidir. Buna görə də bir çox minerallar kimi ənənəvi üsulla hasil edilə bilməz. Beləliklə, volframın sənaye istehsalı aşağıdakı mərhələlərdən ibarətdir:

• müəyyən bir nisbətdə volfram ehtiva edən filizin çıxarılması;
• metalın işlənmiş kütlədən ayrıla biləcəyi müvafiq şəraitin təşkili;
• məhlul və ya çöküntü şəklində bir maddənin konsentrasiyası;
• yaranan kimyəvi birləşmənin əvvəlki mərhələdən təmizlənməsi;
• təmiz volframın izolyasiyası.

Beləliklə, tərkibində volfram olan qazılmış filizdən təmiz maddə bir neçə yolla təcrid oluna bilər.

1. Volfram filizinin qravitasiya, flotasiya, maqnit və ya elektriklə ayrılması ilə zənginləşdirilməsi nəticəsində. Bu prosesdə 55-65% volfram anhidrid (trioksid) WO 3-dən ibarət volfram konsentratı əmələ gəlir. Bu metalın konsentratlarında fosfor, kükürd, arsen, qalay, mis, sürmə və vismut daxil ola bilən çirklərin tərkibinə nəzarət edilir.
2. Məlum olduğu kimi, volfram trioksid WO 3 metal volfram və ya volfram karbidini ayırmaq üçün əsas materialdır. WO 3- istehsalı konsentratların parçalanması, bir ərinti və ya sinterin yuyulması və s nəticəsində baş verir. Bu halda məhsul 99,9% WO 3-dən ibarət olan materialdır.
3. Volfram anhidridindən WO 3. Məhz bu maddəni hidrogen və ya karbonla azaltmaqla volfram tozu əldə edilir. Reduksiya reaksiyası üçün ikinci komponentin istifadəsi daha az istifadə olunur. Bu, reaksiya zamanı WO 3-ün karbidlərlə doyması ilə əlaqədardır, nəticədə metal öz gücünü itirir və emal etmək çətinləşir. Volfram tozu xüsusi üsullarla istehsal olunur, bunun sayəsində onun kimyəvi tərkibinə, taxıl ölçüsünə və formasına, həmçinin hissəcik ölçüsünün paylanmasına nəzarət etmək mümkün olur. Beləliklə, toz hissəciklərinin payı temperaturun sürətlə artırılması və ya aşağı hidrogen tədarükü ilə artırıla bilər.
4. Çubuqlar və ya külçələr formasına malik olan və yarımfabrikatların sonrakı istehsalı üçün boşluq olan kompakt volfram istehsalı - məftil, çubuqlar, lent və s.

Sonuncu üsul, öz növbəsində, iki mümkün variantı ehtiva edir. Onlardan biri toz metallurgiya üsulları ilə, digəri isə istehlak elektrodu ilə elektrik qövs sobalarında əritmə ilə bağlıdır.

Toz metallurgiyası üsulu

Bu üsul sayəsində volframa xüsusi xassələri verən əlavələri daha bərabər şəkildə yaymaq mümkün olduğuna görə daha populyardır.

O, bir neçə mərhələni əhatə edir:

1. Metal tozu çubuqlara basdırılır;
2. İş parçaları aşağı temperaturda sinterlənir (sözdə əvvəlcədən sinterləmə);
3. İş parçalarının qaynaqlanması;
4. Blankları emal etməklə yarımfabrikatların alınması. Bu mərhələnin həyata keçirilməsi döymə və ya mexaniki emal (daşlama, cilalama) ilə həyata keçirilir. Qeyd etmək lazımdır ki, volframın mexaniki emalı yalnız yüksək temperaturun təsiri altında mümkün olur, əks halda onu emal etmək mümkün deyil.

Eyni zamanda, toz 0,05% -ə qədər çirklərin icazə verilən maksimum faizi ilə yaxşı təmizlənməlidir.

Bu üsul 8x8-dən 40x40 mm-ə qədər kvadrat kəsikli və 280-650 mm uzunluğunda volfram çubuqlarını əldə etməyə imkan verir. Qeyd etmək lazımdır ki, otaq temperaturunda onlar kifayət qədər güclüdürlər, lakin kövrəkliyi artırdılar.

Sigorta

Bu üsul kifayət qədər böyük ölçülü volfram blanklarını əldə etmək lazım olduqda istifadə olunur - 200 kq-dan 3000 kq-a qədər. Belə blanklara adətən boruların yuvarlanması, çəkilməsi və tökmə yolu ilə məhsulların istehsalı üçün lazımdır. Ərimə xüsusi şəraitin yaradılmasını tələb edir - vakuum və ya nadirləşdirilmiş hidrogen atmosferi. Çıxış, qaba kristal quruluşa malik olan və çoxlu miqdarda çirklərin olması səbəbindən çox kövrək olan volfram külçələridir. Elektron şüa sobasında volframı əvvəlcədən əritməklə çirkin miqdarı azaldıla bilər. Bununla belə, struktur dəyişməz olaraq qalır. Bununla əlaqədar olaraq, taxıl ölçüsünü azaltmaq üçün külçələr daha da əridilir, lakin elektrik qövs sobasında. Eyni zamanda, ərimə prosesi zamanı külçələrə alaşımlı maddələr əlavə edilir və volframa xüsusi xüsusiyyətlər verilir.

İncə dənəli struktura malik volfram külçələri əldə etmək üçün metalın qəlibə tökülməsi ilə qövs kəllə əriməsi istifadə olunur.

Metalın alınma üsulu onun tərkibində aşqarların və çirklərin mövcudluğunu müəyyən edir. Beləliklə, bu gün bir neçə növ volfram istehsal olunur.

Volfram dərəcələri

1. HF - tərkibində heç bir əlavə olmayan təmiz volfram;
2. VA, əlavə xüsusiyyətlər verən alüminium və silisium-qələvi əlavələri olan bir metaldır;
3. VM torium və silisium-qələvi əlavələri olan metaldır;
4. VT - metalın emissiya xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə artıran bir əlavə olaraq torium oksidi olan volfram;
5. VI - tərkibində itrium oksidi olan metal;
6. VL - lantan oksidi ilə volfram, bu da emissiya xüsusiyyətlərini artırır;
7. VR - renium və volfram ərintisi;
8. VРН - metalda əlavələr yoxdur, lakin çirklər böyük həcmdə ola bilər;
9. MV, molibden ilə volfram bir ərintidir, elastikliyi qoruyarkən tavlandıqdan sonra gücünü əhəmiyyətli dərəcədə artırır.

Volfram harada istifadə olunur?

Unikal xüsusiyyətləri sayəsində 74 kimyəvi elementi bir çox sənaye sektorlarında əvəzolunmaz hala gəldi.

1. Volframın əsas istifadəsi metallurgiyada odadavamlı materialların istehsalı üçün əsasdır.
2. Volframın məcburi iştirakı ilə işıqlandırma cihazlarının, şəkil borularının və digər vakuum borularının əsas elementi olan közərmə filamentləri istehsal olunur.
3. Həmçinin, bu metal əks çəki kimi istifadə edilən ağır ərintilərin, subkalibrli zirehli pirsinq nüvələrinin və artilleriya silahlarının süpürülən qanadlı mərmilərinin istehsalının əsasını təşkil edir.
4. Volfram arqon-qövs qaynağında istifadə olunan elektroddur;
5. Onun ərintiləri müxtəlif temperaturlara, turşu mühitlərə, həmçinin sərtliyə və aşınmaya davamlıdır və buna görə də cərrahi alətlərin, tank zirehlərinin, torpedo və mərmi gövdələrinin, təyyarə və mühərrik hissələrinin, habelə nüvə saxlama qablarının istehsalında istifadə olunur. tullantılar;
6. Temperaturu son dərəcə yüksək dəyərlərə çatan vakuum müqaviməti sobaları, həmçinin volframdan hazırlanmış qızdırıcı elementlərlə təchiz edilmişdir;
7. Volframdan istifadə ionlaşdırıcı radiasiyadan qorunmaq üçün məşhurdur.
8. Volfram birləşmələri alaşımlı elementlər, yüksək temperaturlu sürtkü yağları, katalizatorlar, piqmentlər, həmçinin istilik enerjisini elektrik enerjisinə çevirmək üçün istifadə olunur (volfram ditellurid).