鎢是稀有高熔點金屬,屬于元素周期系中第六周期(第二長周期)的 ⅥB族。鎢是一種銀白色金屬,外形似鋼。鎢的熔點高,蒸氣壓很低,蒸發(fā)速度也較小。它的主要物理性質(zhì)如下:
元素符號&Nbsp; W
原子序數(shù)74
穩(wěn)定同位素及其所占%180(0.14);182(26.41); 183(14.40);184(30.64);186(28.41)
原子體積9.53 cm3/mol
固態(tài)密度:19.35克/每立方厘米。
液態(tài)密度:17.6克/每立方厘米。
晶體結(jié)構(gòu)及晶格常數(shù)α-W:體心立方 a=3.16524 pm(25℃)
β-W:立方晶格 a=5.046 nm(630℃以下穩(wěn)定)
黑鎢礦(FeMn)WO4。顏色有暗灰色、淡紅褐、淡褐黑、發(fā)褐及鐵褐等顏色。半金屬光澤、金屬光澤及樹脂光澤。通常為葉片狀、彎曲片狀、粒狀和致密狀;也有的呈厚板狀、尖柱狀等單斜晶系晶體,常與白色石英一起以脈絡(luò)的形式充填在花崗巖及其附近的巖石裂縫中。硬度5-5.5,比重7.1-7.5。參差狀斷口。性脆,有弱磁性。黑鎢礦是煉鎢和制造鎢酸鹽類的主要原料。傳統(tǒng)工藝使用堿熔法。
鎢是1781年由瑞典化學(xué)家舍勒發(fā)現(xiàn)的。到20世紀(jì)初期,由于其一系列應(yīng)用的開發(fā),如1900年在巴黎世界博覽會首次展出以鎢作為合金元素的高速鋼以及采用鎢絲制作的燈泡;1927-1928年研制成碳化鎢基燒結(jié)硬質(zhì)合金等,鎢冶金工業(yè)開始得以產(chǎn)生和發(fā)展。
為了適應(yīng)用戶對鎢制品日益提高的質(zhì)量需求,降低成本,減少對環(huán)境的污染,鎢冶金技術(shù)得到長足的進(jìn)步,新的先進(jìn)技術(shù)取代傳統(tǒng)的技術(shù)。主要體現(xiàn)在以下方面:
在鎢礦物原料分解方面,早期產(chǎn)業(yè)化的蘇打壓煮法發(fā)展成為不僅能處理白鎢精礦、低品位白鎢中礦,同時能夠處理黑白鎢混合礦;在理論 研究得到突破的基礎(chǔ)上,NaOH(氫氧化鈉)分解法由只能處理低鈣黑鎢精礦發(fā)展成為能處理包括白鎢精礦、難選鎢中礦在內(nèi)的各種鎢礦物原料的通用技術(shù)。當(dāng)然,隨著發(fā)展逐步淘汰了NaOH熔合法、蘇打燒結(jié)法、鹽酸分解法等效率低、環(huán)境污染嚴(yán)重的傳統(tǒng)方法。同時也降低了對選礦的要求,大幅度提高了資源利用率。
觸頭材料和高比重合金
用粉末冶金方法制造的鎢-銅合金(10%——40%的銅)和鎢-銀合金,兼有銅和銀的良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和鎢的耐磨性。因此,它成為制造閘刀開關(guān)、斷路器、點焊電極等的工作部件非常的效的觸頭材料。成分為90%——95%的鎢、1%——6%的鎳、1%——4%的銅的高比重合金,以及用鐵代銅(—5%)的合金,用于制造陀螺儀的轉(zhuǎn)子、飛機、控制舵的平衡錘、放射性同位素的放射護(hù)罩和料筐等。
電真空照明材料:鎢以鎢絲、鎢帶和各種鍛造元件用于電子管生產(chǎn)、無線電電子學(xué)和X射線技術(shù)中。鎢是白織燈絲和螺旋絲的材料。高的工作溫度(2200——2500℃)保證高的發(fā)光效率,而小的蒸發(fā)速度保證絲的壽命長。鎢絲用于制造電子振蕩管的直熱陰極和柵極,高壓整流器的陰極和和各種電子儀器中旁熱陰極加熱器。用鎢做X光管和氣體放電管的對陰極和陰極,以及無線電設(shè)備的觸頭和原子氫焊槍電極。鎢絲和鎢棒作為高溫爐(3000℃)的加熱器。鎢加熱器在氫氣氣體、惰性氣體或真空中工作。