Co je nejvíce žáruvzdorný kov: jméno a vlastnosti

Kovy jsou nejběžnějšími materiály spolu se sklem a plasty. Používají je lidé z dávných dob. V praxi se lidé naučili vlastnosti kovů a využívali je prospěšně k výrobě jídel, předměty pro domácnost různých struktur a uměleckých děl. Hlavní charakteristikou těchto materiálů je jejich refraktérnost a tvrdost. Vlastně jejich aplikace v určité oblasti závisí na těchto vlastnostech.

Fyzikální vlastnosti kovů

Všechny kovy mají následující obecné vlastnosti:

1. Barva - stříbrně šedá s charakteristickou brilantností. Výjimkou jsou: měď a zlato. Oba jsou zvýrazněny červeně žlutým odstínem.
2. Stav agregace je pevný, s výjimkou rtuti, která je kapalina.
3. Tepelná a elektrická vodivost - pro každý typ kovu je vyjádřena odlišně.
4. Plastnost a tvárnost - variabilní parametr v závislosti na konkrétním kovu.
5. Bod tání a bod varu - nastavuje refraktoritu a nízkou teplotu tání, má různé hodnoty pro všechny materiály.

Všechny fyzikální vlastnosti kovů závisí na struktuře krystalové mřížky, její tvaru, síle a prostorové poloze.

Refraktérnost kovů

Tento parametr se stává důležitým, pokud vznikne otázka praktického používání kovů. Pro tak důležitá odvětví národního hospodářství, jako je stavba letadel, stavba lodí, strojírenství, základem jsou žáruvzdorné kovy a jejich slitiny. Kromě toho se používají k výrobě vysoce výkonného pracovního nástroje. Odlévání a tavení obdrží mnoho důležitých součástí a výrobků. Pevně ​​jsou všechny kovy rozděleny na křehké a pevné a refraktonitou jsou rozděleny do dvou skupin.

Žáruvzdorné a tavné kovy

1. Žáruvzdorné materiály - jejich teplota tání přesahuje teplotu tání železa (1539 ° C). Tito zahrnují platinu, zirkonium, wolfram, tantal. Existuje jen několik z těchto kovů. V praxi se uplatňuje ještě méně. Některé z nich se nepoužívají, protože mají vysokou radioaktivitu, jiné jsou příliš křehké a nemají potřebnou měkkost, jiné jsou vystaveny korozi a některé jsou ekonomicky nerentabilní. Jaký je nejvíce žáruvzdorný kov? Právě o tom bude popsáno v tomto článku.
2. Nízkoteplotní jsou kovy, které mají teplotu nižší než nebo rovnou cínový bod tání 231,9 ° C může změnit jejich stav agregace. Například sodík, mangan, cín, olovo. Kovy se používají v rádiovém a elektrotechnickém průmyslu. Často se používají pro antikorozní nátěry a jako vodiče.

Tungsten je nejvíce žáruvzdorný kov

Jedná se o tvrdý a těžký materiál s kovovým leskem, světle šedé barvy s vysokou refraktorností. Obrábění je obtížné. Při pokojové teplotě je to křehký kov a snadno se rozbije. Je způsoben znečištěním nečistotami kyslíku a uhlíku. Technicky čistý wolfram se stává plastu při teplotě vyšší než 400 stupňů Celsia. Zobrazuje chemickou inertnost, špatně reaguje s jinými prvky. V přírodě se wolfram nachází ve formě složitých minerálů, jako jsou:

• scheelite;
• wolfram;
• ferberit;
• hubnerit.

Tungsten se získává z rudy za použití komplexního chemického zpracování ve formě prášku. Pomocí metod lisování a slinování můžete vyrábět díly jednoduché formy a tyčí. Tungsten je velmi odolný prvek teplotních efektů. Proto nemohli kov měknout po sto let. Nebyly takové pece, které by se mohly zahřát na několik tisíc stupňů. Vědci prokázali, že většinou žáruvzdorný kov je wolfram. Ačkoli existuje názor, že podle teoretických údajů má syborg větší refraktérnost, ale to nelze tvrdit, protože je to radioaktivní prvek a má krátkou životnost.

Historické informace

Slávný švédský chemik Karl Scheele, který má povolání farmaceuta, objevil v malém laboratoři mangan, baryum, chlor a kyslík a prováděl řadu experimentů. A krátce před jeho smrtí v roce 1781 zjistil, že minerální tungsthen je sůl kyseliny, která je pak neznámá. Po dvou letech práce jeho studenti, dva bratři d'Eluyar (španělští chemici), izolovali z minerálu nový chemický prvek a nazvali ho volfrámem. Jen o sto let později, wolfram - nejvíce žáruvzdorný kov - vytvořil skutečnou revoluci v průmyslu.

Vlastnosti řezání wolframu

V roce 1864 anglický vědec Robert Müshet použil wolfram jako legující přísadu do oceli, který odolal červenému teplu a zvýšil tvrdost ještě více. Frézy, které byly vyrobeny z oceli, zvýšily rychlost řezání kovu o 1,5krát a začaly to být 7,5 metrů za minutu.

V tomto směru vědci obdrželi všechny nové technologie a zvyšovaly rychlost zpracování kovů pomocí wolframu. V roce 1907 se objevila nová sloučenina wolframu s kobaltem a chromem, která se stala zakladatelem tvrdé slitiny schopnost zvýšit rychlost řezání. V současné době vzrostla na 2000 metrů za minutu a to vše je způsobeno wolframem - nejvíce žáruvzdorným kovem.

Použití wolframu

Tento kov má poměrně vysokou cenu a je silně opracovaný, a proto se používá tam, kde nemůže být nahrazen jinými materiály s podobnými vlastnostmi. Wolfram dokonale odolává vysokým teplotám, má značnou sílu, je obdařen tvrdostí, elasticitou a refraktorem, a proto je široce používán v mnoha odvětvích:

• Hutní materiál. Je hlavním spotřebitelem volfrámu, který vyrábí vysoce kvalitní legované oceli.
• Elektrotechnický. Teplota tání nejhustotnějšího kovu je téměř 3400 ° C. Žáruvzdornost kovu umožňuje použití k výrobě žhavých vláken, háků v osvětlovacích a elektronových trubicích, elektrodách, rentgenových trubkách a elektrických kontaktech.

• Inženýrství. V důsledku zvýšené pevnosti ocelí obsahujících wolfram vytvářejí kované rotory, ozubená kola, klikové hřídele, spojovací tyče.
• Letectví. Jaký je nejvíce žáruvzdorný kov používaný k výrobě tvrdých a vysokoteplotních slitin, z nichž se vyrábějí části leteckých motorů, vakuové přístroje, vlákno? Odpověď je jednoduchá - je to wolfram.
• Prostor. Z oceli s obsahem wolframu vytváří tryskové trysky, samostatné prvky pro proudové motory.
• Vojenské. Vysoká hustota kovu umožňuje vyrábět pancéřové náboje, náboje, ochranu zbraní torpéd, zbraní a nádrží, granáty.
• Chemické. Pro filtrační rohože se používá odolný wolframový drát proti kyselinám a zásadám. Pomocí volfrámu měnit rychlost chemických reakcí.
• Textil. Kyselina wolframová se používá jako textilní barvivo a sodík se používá k výrobě kůže, hedvábí, nepromokavé a ohnivzdorné tkaniny.

Výše uvedený seznam použití wolframu v různých oblastech průmyslu naznačuje vysokou hodnotu tohoto kovu.

Výroba slitin s wolframem

Tungsten, nejvíce žáruvzdorný kov na světě, se často používá k výrobě slitin s dalšími prvky pro zlepšení vlastností materiálů. Slitiny, které obsahují wolfram, jsou zpravidla vyráběny technologií práškové metalurgie, protože s konvenční metodou se všechny kovy v bodě tání mění na těkavé kapaliny nebo plyny. Proces fúze probíhá ve vakuu nebo v atmosféře argonu, aby se zabránilo oxidaci. Směs sestávající z kovových prášků je lisována, pečena a roztavena. V některých případech je pouze lisovaný a sintrovaný práškový wolfram, a pak je pórovitý předlitek nasycen taveninou jiného kovu. Tímto způsobem se získají slitiny wolframu se stříbrem a mědí. Dokonce i malé přírůstky nejhustotnějších kovů zvyšují odolnost vůči teplu, tvrdost a odolnost vůči oxidaci v slitinách s molybdenem, tantal, chromem a niobem. Rozměry v tomto případě mohou být naprosto libovolné, v závislosti na potřebách odvětví. Složitější slitiny, v závislosti na poměru složek se železem, kobaltem a niklem, mají následující vlastnosti:

• nezrůstají na vzduchu;
• mít dobrou chemickou odolnost;
• mají vynikající mechanické vlastnosti: tvrdost a odolnost proti opotřebení.

Složité sloučeniny vytvářejí wolfram s beryliem, titanem a hliníkem. Jsou odolné proti oxidaci při vysokých teplotách a také díky tepelné odolnosti.

Vlastnosti slitin

V praxi se volfrám často kombinuje se skupinou jiných kovů. Sloučeniny volfrámu s chromem, kobaltem a niklem, které mají vysokou odolnost vůči kyselinám, se používají při výrobě chirurgických nástrojů. A speciální žáruvzdorné slitiny, kromě wolframu - nejvíce žáruvzdorného kovu, obsahují chrom, nikl, hliník a nikl. Wolfram, kobalt a železo jsou součástí nejlepších značek magnetické oceli.

Oceli s obsahem wolframu jsou odolné proti oděru, nevytvářejí a stále si udržují tvrdost. Řezné nástroje nejen zvyšují rychlost zpracování kovu, ale mají také dlouhou životnost.

Nejvíce tavitelné a žáruvzdorné kovy

Nízkotavné látky zahrnují všechny kovy, jejichž teplota tavení je nižší než teplota tání cínu (231,9 ° C). Prvky této skupiny se používají jako antikorozní povlaky, v elektrotechnickém a radiotechnickém průmyslu antifricční slitiny. Ortuť, jejíž teplota tání je -38,89 ° C, je při pokojové teplotě tekutá a je široce používána ve vědeckých nástrojích, rtuťových lampách, usměrňovačích, vypínači, při výrobě chlóru. Rtuť má nejnižší teplotu tání ve srovnání s jinými kovy v skupině s nízkým bodem tání. Všechny patří do žáruvzdorných kovů, jejichž teplota tání je vyšší než teplota železa (1539 ° C). Nejčastěji se používají jako přísady při výrobě legovaných ocelí a mohou také sloužit jako základ pro některé speciální slitiny. Volfrám, který má maximální teplotu tání 3420 ° C, je ve své čisté formě používán hlavně pro vlákna v elektrických žárovkách.

Často se v křížových hlavách kladou otázky, které z kovů jsou nejlépe tavitelné nebo nejodolnější? Nyní, aniž byste mysleli, můžete odpovědět: nejvíce tavitelná - rtuť a nejžhavější - volfrám.

Stručně o železo

Tento kov se nazývá hlavní stavební materiál. Podrobnosti ze železa se nacházejí na kosmické lodi nebo ponorce, stejně jako doma v kuchyni ve formě příborů a různých dekorací. Tento kov má stříbrnošedou barvu, má měkkost, plasticitu a magnetické vlastnosti. Železo je velmi aktivní prvek, ve vzduchu je vytvořen oxidový film, který zabraňuje pokračování reakce. Ve vlhkém prostředí se objeví rez.

Bod tání železa

Železo má plasticitu, dobře se kování a je špatně zpracováno litím. Tento odolný kov je snadno zpracováván a používán pro výrobu magnetických pohonů. Dobrá tvárnost umožňuje použití pro dekoraci. Je železa nejvíce žáruvzdorný kov? Je třeba poznamenat, že jeho teplota tání je 1539 ° C. A podle definice žárovzdorné kovy zahrnují kovy, jejichž teplota tání je vyšší než teplota železa.

Jeden může určitě říci, že železo není nejvíce žáruvzdorný kov, a ani patřit do této skupiny prvků. To se týká středně tavitelných materiálů. Jaký je nejvíce žáruvzdorný kov? Taková otázka vás teď nepřekvapí. Můžete bezpečně odpovědět - to je wolfram.

Namísto závěru

V celosvětovém měřítku se vyrábí přibližně třicet tisíc tun volfrámu. Tento kov je určitě zahrnut ve složení nejlepších druhů oceli pro výrobu nástrojů. Potřeby metalurgie spotřebovávají až 95% celkového vyrobeného wolframu. Aby se snížily náklady na proces, používají se převážně levnější slitiny sestávající z 80% hmotnostních wolframu a 20% železa. S využitím vlastností volfrámu se jeho slitina s mědí a niklem používá k výrobě kontejnerů používaných pro skladování radioaktivních látek. Při radioterapii slouží stejná slitina k výrobě obrazovky, která poskytuje spolehlivou ochranu.