Резюме:
Вольфрам высоко ценится за свои уникальные свойства, включая самую высокую температуру плавления среди всех металлов, отличную термостойкость, низкое давление паров, высокую плотность и хорошее сохранение формы при высоких температурах. Однако с ним связаны и такие проблемы, как сложность механической обработки, хрупкость при низких температурах и подверженность окислению.
-
Преимущества вольфрама:Термостойкость:
-
Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех металлов - 6192°F (3422°C), что делает его незаменимым для высокотемпературных приложений, таких как вакуумные электронные приборы (VEDs), включая трубки бегущей волны (TWTs), магнетроны и клистроны. Эти устройства требуют высокой плотности мощности на высоких частотах, что не под силу электронике на основе кремния или галлия.Низкое давление паров:
-
Низкое давление паров вольфрама имеет решающее значение в печах для литья металлов под давлением (MIM), где он позволяет проводить высокотемпературные операции без выделения кислорода, углерода, влаги и других загрязняющих веществ. Это свойство также делает вольфрам идеальным для неокисляющихся сред.Сохранение формы:
-
Благодаря своей способности сохранять форму при высоких температурах, вольфрам часто используется для сварочных электродов и в сверхвысокотемпературных процессах алмазного покрытия.Плотность и прочность:
-
Плотность вольфрама сопоставима с плотностью золота, он обладает высокой прочностью на разрыв и минеральной твердостью. Это делает его полезным для различных применений, требующих тяжелых, прочных материалов, таких как радиационная защита, аэрокосмический балласт и военные инерционные системы оружия.Электрические и тепловые свойства:
Вольфрам обладает высоким электрическим сопротивлением и используется в таких приложениях, как вольфрамовая проволока, которая выигрывает от сочетания твердости и прочности на разрыв. Он также используется в медицинских приборах благодаря своей радиоактивности и стабильности при повышенных температурах.
-
Недостатки вольфрама:Сложность обработки:
-
Чистый вольфрам, как известно, трудно обрабатывать. Алмазные инструменты, используемые для обработки карбида вольфрама, неэффективны для чистого вольфрама из-за явления, известного как нагрузка, где частицы вольфрама становятся уплотненными в пространствах между алмазами, делая режущий инструмент неэффективным.Хрупкость при низких температурах:
-
Температура перехода вольфрама из вязкого состояния в хрупкое обычно выше комнатной температуры, что делает его хрупким и труднообрабатываемым при низких температурах. Это ограничивает его применение в средах, где температура не является постоянно высокой.Восприимчивость к окислению:
-
Вольфрам окисляется на воздухе при повышенных температурах, что требует использования защитной газовой атмосферы или восстановительной атмосферы во время сварки для предотвращения разрушения материала.Чувствительность к примесям:
Вольфрам может стать хрупким и трудным в работе, если он нечистый или загрязнен другими материалами, что может усложнить его изготовление и использование в некоторых приложениях.
В заключение следует отметить, что вольфрам обладает непревзойденными свойствами для высокотемпературных и высоконагруженных применений, однако для полного раскрытия его потенциала необходимо тщательно контролировать его изготовление и обработку при более низких температурах.
