Tungsten (Wolfram): Properties, Production, Applications & Alloys

Tungsten adalah logam berwarna perak yang membosankan dengan titik lebur tertinggi mana-mana logam tulen.

Juga dikenali sebagai Wolfram, dari mana elemen mengambil simbolnya, W, tungsten lebih tahan patah daripada berlian dan jauh lebih sukar daripada keluli. Ia adalah sifat unik logam yang tahan api - kekuatan dan keupayaannya untuk menahan suhu tinggi - menjadikannya ideal untuk banyak aplikasi komersil dan perindustrian.

Hartanah:

• Simbol Atom: W
• Nombor Atom: 74
• Kategori Unsur: Peralihan Logam
• Ketumpatan: 19. 24g / Titik lebur: 6192 ° F (3422 ° C) ^{Titik didih: 10031 ° F (5555 ° C)}
• Kekerasan Moh: 7. 5
• Pengeluaran:
• Tungsten terutamanya diekstrak daripada dua jenis mineral, wolframite, dan scheelite. Walau bagaimanapun, kitar semula tungsten juga menyumbang kira-kira 30% daripada bekalan global. China adalah pengeluar terbesar logam dunia, yang menyediakan lebih daripada 80% bekalan dunia.

Setelah bijih tungsten diproses dan dipisahkan, form kimia, amonium paratungstate (APT), dihasilkan. APT boleh dipanaskan dengan hidrogen untuk membentuk oksida tungsten atau akan bertindak balas dengan karbon pada suhu melebihi 1925 ° F (1050 ° C) untuk menghasilkan logam tungsten.

Aplikasi:

Aplikasi utama Tungsten selama lebih dari 100 tahun telah menjadi filamen dalam mentol lampu pijar. Doped dengan sejumlah kecil silikat kalium-aluminium, serbuk tungsten disinter pada suhu tinggi untuk menghasilkan filamen kawat yang berada di tengah-tengah mentol lampu yang menerangi berjuta-juta rumah di seluruh dunia.

Oleh kerana keupayaan tungsten untuk mengekalkan bentuknya pada suhu tinggi, filamen tungsten kini juga digunakan dalam pelbagai aplikasi rumah, termasuk lampu, lampu, elemen pemanasan dalam tungku elektrik, ketuhar gelombang mikro, x- tiub sinar dan tiub sinar katod (CRT) dalam monitor komputer dan set televisyen.

Toleransi logam untuk haba sengit juga menjadikannya sesuai untuk termokopel dan kenalan elektrik di tungku arka elektrik dan peralatan kimpalan. Aplikasi yang memerlukan jisim yang tertumpu, atau berat, seperti counterweights, sinkers penangkapan ikan, dan anak panah sering menggunakan tungsten kerana ketumpatannya.

Tungsten Carbide:

Karbida tungsten dihasilkan sama ada dengan mengikat satu atom tungsten dengan atom karbon tunggal (diwakili oleh simbol kimia WC) atau dua atom tungsten dengan atom karbon tunggal (W2C). Ia dilakukan dengan memanaskan serbuk tungsten dengan karbon pada suhu 2550 ° F hingga 2900 ° F (1400 ° C hingga 1600 ° C) dalam aliran gas hidrogen.

Mengikut skala kekerasan Moh (ukuran keupayaan satu bahan untuk menggaruk yang lain), tungsten karbida mempunyai kekerasan 9.5, hanya sedikit lebih rendah daripada berlian. Atas sebab ini, sebatian keras ini disinter, suatu proses yang memerlukan menekan dan memanaskan bentuk serbuk pada suhu tinggi, untuk membuat produk yang digunakan dalam pemesinan dan pemotongan. Hasilnya ialah bahan yang boleh beroperasi dalam keadaan suhu dan tekanan tinggi, seperti gerudi, alat pelarik, pemotong penggilingan dan peluru menindik perisai.

Karbida disemen dihasilkan menggunakan gabungan tungsten karbida dan serbuk kobalt, dan digunakan untuk mengeluarkan alat tahan pakai, seperti yang digunakan dalam industri perlombongan.

Mesin terowong yang membosankan yang digunakan untuk menggali Terowong Saluran yang menghubungkan Britain ke Eropah, sebenarnya, dilengkapi dengan hampir 100 kiasan karbida disemen.

Padan tungsten:

Logam tungsten boleh digabungkan dengan logam lain untuk meningkatkan kekuatan dan ketahanan mereka untuk memakai dan kakisan. Aloi keluli sering mengandungi tungsten untuk sifat-sifat bermanfaat ini. Banyak keluli berkelajuan tinggi - yang digunakan dalam alat memotong dan pemesinan seperti bilah gergaji - mengandungi sekitar 18 peratus tungsten.

Aloi keluli tungsten juga digunakan dalam penghasilan muncung enjin roket, yang mesti mempunyai sifat tahan haba yang tinggi. Alloy tungsten lain termasuk Stellite (kobalt, kromium, dan tungsten), yang digunakan dalam galas dan piston kerana ketahanan dan ketahanannya untuk dipakai, dan Hevimet, yang dibuat dengan sintering serbuk aloi tungsten dan digunakan dalam peluru, tong dart , dan kelab golf.

Superalloys diperbuat daripada kobalt, besi atau nikel, bersama dengan tungsten, boleh digunakan untuk menghasilkan pisau turbin untuk pesawat.