鎢,一種金屬元素。原子序數(shù)74,原子量183.84。鋼灰色或銀白色,硬度高,熔點(diǎn)高,常溫下不受空氣侵蝕;主要用途為制造燈絲和高速切削合金鋼、超硬模具,也用于光學(xué)儀器,化學(xué)儀器。中國是世界上的鎢儲(chǔ)藏國。
鎢是一種金屬元素。鎢的化學(xué)元素符號(hào)是W,原子序數(shù)是74,相對(duì)原子質(zhì)量為183.85,原子半徑為137皮米,密度為19.35克/每立方厘米,屬于元素周期表中第六周期(第二長周期)的VIB族。鎢在自然界主要呈六價(jià)陽離子,其離子半徑為0.68×10-10m。由于W6+離子 半徑小,電價(jià)高,極化能力強(qiáng),易形成絡(luò)陰離子,因此鎢主要以絡(luò)陰離子形式[WO4]2-,與溶液中的Fe2+、Mn2+、Ca2+等陽離子結(jié)合形成黑鎢礦或白鎢礦沉淀。經(jīng)過冶煉后的鎢是銀白色有光澤的金屬,熔點(diǎn),硬度很大,蒸氣壓很低,蒸發(fā)速度也較小,化學(xué)性質(zhì)也比較穩(wěn)定。
元素符號(hào):W
原子序數(shù):74
核電荷數(shù):74
CAS:7440-33-7
穩(wěn)定同位素及其所占百分比:180(0.14);182(26.41); 183(14.40);184(30.64);186(28.41)
原子體積:(立方厘米/摩爾)9.53
相對(duì)原子質(zhì)量:183.84
元素在太陽中的含量:(ppm)0.004%
元素在海水中的含量:(ppm)0.000092%
自由原子的電子層結(jié)構(gòu):1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25P65d46S2
自然界里出現(xiàn)的有五種鎢的同位素,它們的半衰期均非常長,因此可以被看作是穩(wěn)定同位素。所有這些同位素均可以通過α衰變蛻化為鉿。能夠測(cè)量到的半衰期是180W,其半衰期為1.8×1018年,其它同位素沒有被觀測(cè)到自然衰變,強(qiáng)迫退化的半衰期:182W, T1/2> 8.3 年,184W, T1/2> 29 年,185W, T1/2> 13 年,186W, T1/2> 27 年。它們的半衰期僅是理論值。平均每年在一克180W中發(fā)生兩次α衰變。此元素已發(fā)現(xiàn)4種同位素,有三種可能有輕微放射性,它們分別是182W、186W、183W。
鎢有27種人造放射性同位素,其中穩(wěn)定的是181W,其半衰期為121.2天,185W的半衰期為75.1天,188W的半衰期為69.4天,178W的半衰期為21.6天。其它放射性同位素的半衰期均在24小時(shí)以下,其中大多數(shù)少于8分鐘。
鎢以純金屬狀態(tài)和以合金系狀態(tài)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代技術(shù)中,合金系狀態(tài)中主要的是合金鋼、以碳化鎢為基的硬質(zhì)合金、耐磨合金和強(qiáng)熱合金。鎢主要分別應(yīng)用于以下工業(yè)領(lǐng)域:
鋼鐵工業(yè):鎢大部分用于生產(chǎn)特種鋼。廣泛采用的高速鋼含有9%——24%的鎢、3.8%——4.6%的鉻、1%——5%的釩、4%——7%鈷、0.7%——1.5%碳。高速鋼的特點(diǎn)是在空氣中有高的強(qiáng)化回火溫度(700——800℃)下,能自動(dòng)淬火,因此,直到600—650℃它還保持高的硬度和耐磨性。合金工具鋼中的鎢鋼含有0.8%——1.2%的鎢;鉻鎢硅鋼含有2%——2.7%的鎢;鉻鎢鋼中含有2%——9%的鎢;鉻鎢錳鋼中含有0.5%——1.6%的鎢。含鎢的鋼用于制造各種工具:如鉆頭、銑刀、拉絲模、陰模和陽模,氣支工具等零件。鎢磁鋼是含有5.2%——6.2%的鎢、0.68%——0.78%碳、0.3%——0.5%鉻的永磁體鋼。鎢鈷磁鋼含有11.5%——14.5%的鎢、5.5%——6.5%鉬、11.5%——12.5%鈷的硬磁材料。它們具有高的磁化強(qiáng)度和矯頑磁力。