Tungsten: aplikimi, vetitë dhe karakteristikat kimike

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Nëna natyrë e ka pasuruar njerëzimin me elementë kimikë të dobishëm. Disa prej tyre janë të fshehura në zorrët e saj dhe përmbahen në sasi relativisht të vogla, por rëndësia e tyre është shumë domethënëse. Një prej tyre është tungsteni. Përdorimi i tij është për shkak të vetive të tij të veçanta.

Historia e origjinës

Shekulli XVIII - shekulli i zbulimit të tabelës periodike - u bë themelor në historinë e këtij metali.

Më parë pranohej ekzistenca e një lënde të caktuar, e cila është pjesë e shkëmbinjve mineralë, e cila pengonte shkrirjen e metaleve të nevojshme prej tyre. Për shembull, marrja e kallajit ishte e vështirë nëse xeherori përmbante një element të tillë. Diferenca e temperaturës së shkrirjes dhe reaksionet kimike rezultuan në formimin e shkumës së skorjeve, e cila zvogëloi sasinë e rendimentit të kallajit.

Në shekullin VIII, metali u zbulua me sukses nga shkencëtari suedez Scheele dhe vëllezërit spanjollë Eluard. Kjo ndodhi si rezultat i eksperimenteve kimike mbi oksidimin e shkëmbinjve minerale - scheelite dhe wolframite.

Regjistruar në sistemin periodik të elementeve në përputhje me numrin atomik 74. Një metal i rrallë zjarrdurues me një atomikeme masë 183.84 është tungsten. Përdorimi i tij është për shkak të vetive të pazakonta të zbuluara tashmë gjatë shekullit të 20-të.

Ku të shikoni?

Për sa i përket numrit në zorrët e tokës, është "me popullsi të rrallë" dhe zë vendin e 28-të. Është një përbërës i rreth 22 mineraleve të ndryshëm, por vetëm 4 prej tyre janë thelbësorë për nxjerrjen e tij: skeeliti (përmban rreth 80% trioksid), volframiti, ferberiti dhe hubneriti (përmbajnë 75-77% secili). Përbërja e xeheve më së shpeshti përmban papastërti, në disa raste kryhet një "nxjerrje" paralele e metaleve të tilla si molibden, kallaj, tantal, etj. Depozitat më të mëdha janë në Kinë, Kazakistan, Kanada, SHBA, ka edhe në Rusi, Portugali, Uzbekistan.

Si e marrin atë?

Për shkak të vetive të veçanta, si dhe përmbajtjes së ulët në shkëmbinj, teknologjia për marrjen e tungstenit të pastër është mjaft e ndërlikuar.

1. Ndarje magnetike, ndarje elektrostatike ose flotacion për të pasuruar mineralin në përqendrim 50-60% të oksidit të tungstenit.
2. Izolimi i oksidit 99% me reaksione kimike me reagjentë alkaline ose acid dhe pastrimi në faza i precipitatit që rezulton.
3. Reduktimi i metaleve me karbon ose hidrogjen, prodhimi i pluhurit metalik përkatës.
4. Prodhimi i shufrave ose briketave të sinteruara me pluhur.

Një nga fazat e rëndësishme në prodhimin e produkteve metalurgjike është metalurgjia e pluhurit. Ai bazohet në përzierjen e metaleve zjarrduruese pluhur, shtypjen e tyre dhe shkrirjen e mëvonshme. Në këtë mënyrë fitohet një numër i madh aliazhesh të rëndësishme teknologjikisht, duke përfshirë karabitin e tungstenit, aplikimi i të cilit gjendet kryesisht në prodhimin industrial të veglave prerëse me fuqi dhe qëndrueshmëri të shtuar.

Vetitë fizike dhe kimike

Tungsteni është një metal zjarrdurues dhe i rëndë me ngjyrë argjendi me një rrjetë kristali në qendër të trupit.

• Pika e shkrirjes - 3422 ˚С.
• Pika e vlimit - 5555 ˚С.
• Densiteti - 19,25 g/cm3.

Është një përcjellës i mirë i rrymës elektrike. Nuk magnetizohet. Disa minerale (si p.sh. skeeliti) janë lumineshente.

Rezistent ndaj acideve, substancave agresive në temperatura të larta, korrozionit dhe plakjes. Tungsteni gjithashtu kontribuon në çaktivizimin e ndikimit të papastërtive negative në çelik, përmirësimin e rezistencës së tij ndaj nxehtësisë, rezistencës ndaj korrozionit dhe besueshmërisë. Përdorimi i lidhjeve të tilla hekur-karbon justifikohet nga prodhimi i tyre dhe rezistenca ndaj konsumit.

Vetitë mekanike dhe teknologjike

Tungsteni është një metal i fortë dhe i qëndrueshëm. Fortësia e tij është 488 HB, forca në tërheqje është 1130-1375 MPa. Kur është i ftohtë, nuk është plastik. Në një temperaturë prej 1600 ˚С, plasticiteti rritet në një gjendje të ndjeshmërisë absolute ndaj trajtimit me presion: falsifikimi, rrotullimi, vizatimi. Dihet se 1 kg i këtij metali bën të mundur prodhimin e një filli me gjatësi totale deri në 3 km.

Përpunimi është i vështirë për shkak të fortësisë së tepërt dhebrishtësia. Për shpime, tornime, bluarje, përdoren materiale karabit tungsten-kob alt, të prodhuara nga metalurgjia pluhur. Më rrallë, me shpejtësi të ulët dhe kushte të veçanta, përdoren vegla të bëra prej çeliku tungsteni të lidhur me shpejtësi të lartë. Parimet standarde të prerjes nuk janë të zbatueshme, pasi pajisjet konsumohen jashtëzakonisht shpejt dhe tungsteni i përpunuar plasaritet. Aplikohen teknologjitë e mëposhtme:

1. Trajtimi kimik dhe impregnimi i shtresës sipërfaqësore, duke përfshirë përdorimin e argjendit për këtë qëllim.
2. Ngrohja e sipërfaqes me ndihmën e furrave, një flakë gazi, një rrymë elektrike prej 0,2 A. Temperatura e lejuar në të cilën ka një rritje të lehtë të plasticitetit dhe, në përputhje me rrethanat, prerja përmirësohet, është 300-450 ˚С..
3. Prerje tungsteni me materiale të shkrirë.

Mrehja dhe bluarja duhet të kryhet duke përdorur vegla diamanti dhe elbor, më rrallë korund.

Saldimi i këtij metali zjarrdurues kryhet kryesisht nën veprimin e një harku elektrik, elektrodave tungsteni ose karboni në një gaz inert ose mbrojtje të lëngshme. Saldimi me kontakt është gjithashtu i mundur.

Ky element i veçantë kimik ka karakteristika që e bëjnë atë të dallohet nga turma. Kështu, për shembull, i karakterizuar nga rezistencë e lartë ndaj nxehtësisë dhe rezistencë ndaj konsumit, përmirëson cilësinë dhe vetitë prerëse të çeliqeve të lidhur me tungsten dhe pika e lartë e shkrirjes bën të mundur prodhimin e fijeve për llamba dhe elektroda për saldim.

Aplikacion

Rrallësia, pazakontësia dhe rëndësia përcaktojnë përdorimin e gjerë në teknologjinë moderne të një metali të quajtur Tungsten - tungsten. Vetitë dhe aplikimi justifikojnë koston dhe kërkesën e lartë. Pika e lartë e shkrirjes, fortësia, forca, rezistenca ndaj nxehtësisë dhe rezistenca ndaj sulmeve kimike dhe korrozioni, rezistenca ndaj konsumit dhe veçoritë e prerjes janë atutë e saj kryesore. Rastet e përdorimit:

1. Filamente.
2. Lidhja e çeliqeve për të përftuar lidhje hekur-karbon me shpejtësi të lartë, rezistente ndaj konsumit, rezistente ndaj nxehtësisë dhe rezistente ndaj nxehtësisë, të cilat përdoren për prodhimin e stërvitjeve dhe veglave të tjera, grushta, susta dhe susta, shina.
3. Prodhimi i lidhjeve të forta "pluhur", të përdorura kryesisht si mjete prerëse, shpuese ose shtypëse shumë rezistente ndaj konsumit.
4. Elektroda për saldim TIG dhe me rezistencë.
5. Prodhimi i pjesëve për inxhinieri rëntgen dhe radio, llamba të ndryshme teknike.
6. Bojëra speciale me shkëlqim.
7. Tel dhe pjesë për industrinë kimike.
8. Gjëra të ndryshme praktike të vogla, për shembull, vegla për peshkim.

Lidhjet e ndryshme që përmbajnë tungsten po fitojnë popullaritet. Shtrirja e materialeve të tilla ndonjëherë është befasuese - nga inxhinieria e rëndë në industrinë e lehtë, ku prodhohen pëlhura me veti të veçanta (për shembull, rezistente ndaj zjarrit).

Nuk ka materiale universale. Çdo element i njohur dhe lidhjet e krijuara dallohen nga veçantia dhe domosdoshmëria e tyre për fusha të caktuara të jetës dhe industrisë. Megjithatë, disa prej tyre kanë veti të veçanta që bëjnë të mundshme procese të parealizueshme më parë. Një metal i tillë është tungsteni. Zbatimi i tij nuk është mjaft i gjerë, si çeliku, por secila prej opsioneve është jashtëzakonisht e dobishme dhe e nevojshme për njerëzimin.