
Wolfram, znany również jako tungsten, jest metalem przejściowym o symbolu W i numerze atomowym 74. Jego nazwa pochodzi od szwedzkiego słowa “tung sten”, co oznacza “ciężki kamień”. I rzeczywiście, wolfram w swojej postaci naturalnej – wolframie – jest niezwykle twardym minerałem.
W formie metalicznej wolfram charakteryzuje się niesamowitą wytrzymałością na wysokie temperatury, dzięki czemu zdobył miano “króla metali ognioodpornych”. Jego punkt topnienia wynosi imponujące 3422°C, co czyni go jednym z metali o najwyższej temperaturze topnienia. Ponadto wolfram posiada niski współczynnik rozszerzalności termicznej, co oznacza, że jego rozmiar nie zmienia się znacząco pod wpływem zmian temperatury.
Właściwości Fizyczne i Chemiczne Wolframu
Oto niektóre z kluczowych właściwości wolframu:
Właściwość | Wartość |
---|---|
Punkt topnienia (°C) | 3422 |
Gęstość (g/cm³) | 19,25 |
Twardość Mohsa | 7,5 |
Przewodność elektryczna (MS/m) | 1,8 x 10⁷ |
Przewodność cieplna (W/(m·K)) | 173 |
Wolfram jest stosunkowo odporny na korozję i utlenianie, nawet w agresywnych środowiskach. Jest to kolejna cecha, która czyni go atrakcyjnym materiałem w wielu zastosowaniach przemysłowych.
Zastosowania Wolframu
Wysoka temperatura topnienia i wytrzymałość wolframu sprawiają, że jest niezastąpione w wielu dziedzinach:
-
Produkcja żarówek: Wolfram jest głównym składnikiem żarników w tradycyjnych żarówkach, ze względu na swoją zdolność do świecenia intensywnie nawet przy wysokich temperaturach.
-
Narzędzia skrawające: Twardość i odporność na zużycie wolframu czynią go idealnym materiałem do produkcji narzędzi skrawających, takich jak wiertła, frezy i ostrza.
-
Elektrody spawalnicze: Wolfram jest używany jako elektroda w procesach spawania TIG (TIG) ze względu na jego wysoką temperaturę topnienia i odporność na utlenianie.
-
Przemysł medyczny: Stopy wolframu są wykorzystywane do produkcji implantów stomatologicznych, protez stawowych i innych urządzeń medycznych.
Produkcja Wolframu
Wolfram występuje w przyrodzie głównie w postaci minerału wolframitu. Proces wydobywania i przetwarzania wolframu jest złożony i wymaga kilku etapów:
-
Wydobycie: Wolfram jest wydobywany z rud metali, takich jak wolframit, scheelit i ferberyt.
-
Koncentracja: Ruda wolframowa jest poddawana procesowi koncentracji, aby oddzielić wolfram od innych minerałów.
-
Piec hutniczy: Skoncentrowana ruda wolframu jest następnie przetwarzana w piecu hutniczym w temperaturze około 1000°C. W wyniku tego procesu powstaje wolframowy proszkowy.
-
Sinterowanie i obróbka cieplna: Proszek wolframowy jest następnie prasowany i podgrzewany w procesie zwanym sinterowaniem, aby utworzyć zwartą masę metalu.
Produkcję wolframu charakteryzuje stosunkowo wysoka energochłonność. Ponadto zasoby wolframu na świecie są ograniczone, co czyni ten materiał cennym i strategicznym surowcem.
Ciekawostki o Wolfram:
-
Nazwa “tungsten” pochodzi od angielskiego słowa “tung sten” - ciężki kamień.
-
Wolfram jest wykorzystywany w rakietach jako element stabilizujący nosy, dzięki swej dużej gęstości i odporności na wysokie temperatury.
-
Najwyższej jakości wolfram ma kolor stalowoszary.
Wolfram to niezwykły metal o wyjątkowych właściwościach. Jego wytrzymałość termiczna, twardość i odporność na korozję czynią go niezbędnym materiałem w wielu branżach przemysłowych.
Chociaż zasoby wolframu są ograniczone, jego znaczenie rośnie wraz z postępem technologicznym. W miarę jak technologie stają się bardziej zaawansowane, zapotrzebowanie na ten unikalny metal będzie tylko rosło, czyniąc go jednym z najważniejszych surowców XXI wieku.