Рассмотрим особенности вольфрама, за которые материал так высоко ценится.
Характеристики:
- Температура плавления — 3422 °C. Выше температура плавления только у углерода, из металлов вольфрам самый тугоплавкий. Для сравнения, примерно такие же показатели температуры у оболочки Солнца. Температура перехода жидкости в пар — 13 610 °C, а это уже что-то за пределами понимания.
- Плотность — 19,25 г/см³. Это практически точно соответствует плотности золота. И в 1,7 раз превышает плотность свинца, про который говорят, что он очень тяжелый. Что по-настоящему тяжелое, так это вольфрам.
- Стойкость к разным окружающим средам. Вольфрам не окисляется при комнатной температуре, не портится в воде, соленой воде и большинстве кислотах. Зато если металл нагреть, то на его поверхности образуется прочная оксидная пленка красного цвета.
- Высокая пластичность. Пластичность при высокой прочности материала позволяют делать очень тонкую проволоку, а также другой прокат с минимальными показателями. Легирование окисью тория значительно повышает пластичность вольфрама.
- Безопасность для здоровья. Вольфрам относится к тяжелым металлам, поэтому имеет возможность частично накапливаться в организме. Однако он не является высокотоксичным. Для работы на вольфрамовом производстве обязательно нужно использовать защиту для органов дыхания, тогда риск накопления металла в организме минимален.
- Цвет — серый. Однако оттенок вольфрама меняется, в зависимости от типа металлообработки. Например, чем меньше фракция вольфрамового порошка, тем темнее будет его цвет.
- Химическая активность. Вольфрам легко вступает в химические реакции из-за своей 6-валентной структуры. Однако в сплавах он обычно находится в связанном состоянии, поэтому не вступает в неконтролируемые и непреднамеренные реакции.
- Электропроводность — 18,9·106 См/м. Это примерно в 3 раза меньше, чем у меди. Поэтому проводник из вольфрама не самый хороший. Однако металл все же проводит электрический импульс. Причем чем выше температура металла, тем выше будет электропроводность.
- Теплопроводность — 173 Вт/(м·К). Это достаточно высокий показатель, даже выше, чем у некоторых сортов алюминия.
- Прочность на разрыв — до 1725 МПа. Это самый высокий показатель среди других металлов.
Вольфрам очень прочный, тяжелый, плотный, тугоплавкий и невосприимчивый ко множеству воздействий.
Вольфрам в чистом виде (марка ВЧ) используется очень редко из-за трудностей с металлообработкой. Обычно в сплав добавляют легирующие вещества, которые улучшают пластичность и другие свойства. Добавляют молибден, оксиды рения, лантана, иттрия и тория, алюминий и кремнещелочные присадки. Кроме того, существуют вольфрамовые сплавы, которые также сохраняют большинство положительных свойств чистого вольфрама и при этом получают дополнительные преимущества других металлов. Например, существует ферровольфрам, в котором только 80% вольфрама, а пятая часть приходится на железо. Это относительно недорогой сплав, который активно используется.