稀有金屬
鎢是一種稀有金屬。稀 有金屬通常指在自然界中含量較少或分布稀散的金屬。鎢是一種分布較廣泛的元素,幾乎遍見于各類巖石中,但含量較低。鎢在地殼中的含量為0.001%,在花 崗巖中含量平均為1.5×10-6,這種特性導致其提取難度非常大,通常只能用有機溶劑萃取法及離子交換法分離提取。隨著科學技術(shù)的進步與冶金工藝、設備和分析檢測技術(shù)的發(fā)展以及稀有金屬生產(chǎn)規(guī)模的擴大,使得鎢的純度不斷提高,性能不斷改進,品種不斷增多,從而擴大了鎢的應用領(lǐng)域。我國鎢礦資源豐富,鎢的 產(chǎn)量和出口總量均占世界。
鎢是稀有高熔點金屬,可提高鋼的高溫硬度,屬于元素周期表中第六周期(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。鎢的化學性質(zhì)很穩(wěn)定,常溫時不跟空氣和水反應,不加熱時,任何濃度的鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸以及王水對鎢都不起作用,當溫度升至80°—100°C 時,上述各種酸中,除氫氟酸外,其它的酸對鎢發(fā)生微弱作用。常溫下,鎢可以迅速溶解于氫氟酸和濃硝酸的混合酸中,但在堿溶液中不起作用。有空氣存在的條件下,熔融堿可以把鎢氧化成鎢酸鹽,在有氧化劑(NaNO3、NaNO2、KClO3、PbO2)存在的情況下,生成鎢酸鹽的反應更猛烈。高溫下能與氧,氟,氯、溴、碘、碳、氮、硫等化合,但不與氫化合。
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)
熱強和耐磨合金
作為難熔的金屬鎢是許多熱強合金的成分,如3%——15%的鎢、25%——35%的鉻、45%——65%的鈷、0.5%——0.75%的碳組成的合金,主要用于強烈耐磨的零件,例如航空發(fā)動機的活門、壓模熱切刀的工作部件、渦輪機葉輪、挖掘設備、犁頭的表面涂層。
在航空火箭技術(shù)中,以及要求機器零件,發(fā)動機和一些儀器的高熱強度的其它部門中,鎢和其它難熔金屬(如鉭、鈮、鉬、錸)的合金用作熱強材料。