钨的基本知识点
1、概述 钨是稀有金属,也是重要的战略物资。我国是产钨大国,钨资源储量520万吨,占世界总储量的65%,产量及出口量均居世界第一。湖南、江西、河南三省的钨资源储量居全国的前三位,其中湖南、江西两省的钨资源储量占全国的 55.48%。湖南以白钨为主,江西以黑钨为主,其黑钨资源占全国黑钨资源总量的 42.40%。
2、性质 钨是稀有高熔点金属,属于元素周期表中第六周期(第二长周期)的 VIB族。钨是一种银白色金属,外形似钢。钨的熔点高,蒸气压很低,蒸发速度也较小。它的主要物理性质如下: 元素符号: W 原子序数: 74 稳定同位素及其所占%:180(0.14);182(26.41); 183(14.40);184(30.64);186(28.41) 相对原子质量: 183.85 自由原子的电子层结构: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25P65d46S2 原子体积: 9.53 cm3/mol 密度: 19.35 g/cm3 晶体结构及晶格常数: α-W:体心立方 a=3.16524 nm(25℃) β-W:立方晶格 a=5.046 nm(630℃以下稳定) 熔点: 3410±20℃ 沸点: 5927℃ 熔化潜热:40.13±6.67kJ/mol 升华热: 847.8 kJ/mol(25℃) 蒸发热: 823.85±20.9kJ/mol(沸点) 电阻温度系数: 0.00482 I/℃ 电子逸出功: 4.55 eV 热中子俘获面: 19.2 b 弹性模量: 35000~38000 MPa(丝材) 扭力模量: ~36000Mpa 体积模量: 3.108×1011-1.579×107t+0.344×103t2 Pa 剪切模量: 4.103×1011-3.489×107t+7.55×103t2 Pa 压缩性: 2.910-7 cm/kg 钨有两种变型,α和β。在标准温度和常压下,α型是稳定的体心立方结构。β型钨只有在有氧存在的条件下才能出现。它在630℃以下是稳定的,在630℃以上又转化为α钨,并且这一过程是不可逆的。 3、用途: 18世纪50年代曾发现钨对钢性质的影响。然而,钨钢开始生产和广泛应用是在19世纪末和20世纪初。 1900年在巴黎世界博览会上,首次展出了高速钢。因此,钨的提取工业从此得到了迅猛发展。这种钢的出现标志了金属切割加工领域的重大技术进步。钨成为最重要的合金元素。 1900年,俄国发明家А.Н.Ладыгин首先建议在照明灯泡中应用钨。在1909年Кулидж制定基于粉末冶金法,采用压力加工的工艺方法之后,钨才有可能在电真空技术中得到广泛的应用。 1927——1928年采用以碳化钨为主成分研制出硬质合金,这是钨的工业发展史中的一个重要阶段。这些合金各方面的性质都超过了最好的工具钢,在现代技术中得到了广泛的使用。 钨以纯金属状态和以合金系状态广泛应用于现代技术中,合金系状态中最主要的是合金钢、以碳化钨为基的硬质合金、耐磨合金和强热合金。钨主要分别应用于以下工业领域。
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