Кароткая гісторыя вальфраму

Вальфрам мае доўгую і легендарную гісторыю, пачынаючы з сярэднявечча, калі здабытчыкі волава ў Германіі паведамлялі, што знайшлі раздражняльны мінерал, які часта трапляў разам з алавянай рудой і зніжаў выхад волава падчас плаўкі. Шахцёры празвалі мінерал вольфрам за яго схільнасць «пажыраць» волава «па-воўчаму».
Упершыню вальфрам быў ідэнтыфікаваны як элемент у 1781 годзе шведскім хімікам Карлам Вільгельмам Шэеле, які выявіў, што новая кіслата, якую ён назваў вальфрамавай кіслатой, можа быць атрымана з мінерала, цяпер вядомага як шэеліт. Шэеле і Торберн Бергман, прафесар з Упсалы, Швецыя, распрацавалі ідэю выкарыстання вугалю для аднаўлення гэтай кіслаты для атрымання металу.

Вальфрам, які мы ведаем сёння, быў канчаткова вылучаны як метал у 1783 г. двума іспанскімі хімікамі, братамі Хуанам Хасэ і Фаўста Эльхуярам, ​​ва ўзоры мінерала пад назвай вольфраміт, які быў ідэнтычны вальфрамавай кіслаце і які дае нам хімічны сімвал вальфраму (W) . У першыя дзесяцігоддзі пасля адкрыцця навукоўцы даследавалі розныя магчымасці прымянення гэтага элемента і яго злучэнняў, але высокі кошт вальфраму рабіў яго непрактычным для прамысловага выкарыстання.
У 1847 годзе інжынер Роберт Оксленд атрымаў патэнт на падрыхтоўку, фарміраванне і аднаўленне вальфраму ў яго металічны фармат, што робіць прамысловае прымяненне больш эканамічна эфектыўным і, такім чынам, больш магчымым. Сталі, якія змяшчаюць вальфрам, пачалі патэнтаваць у 1858 г., што прывяло да з'яўлення першых самазагартоўваючых сталей у 1868 г. Новыя формы сталі з утрыманнем вальфраму да 20% былі паказаны на Сусветнай выставе 1900 г. у Парыжы, Францыя, і дапамаглі пашырыць метал праца і будаўніцтва; гэтыя сталёвыя сплавы па-ранейшаму шырока выкарыстоўваюцца ў машынных цэхах і будаўніцтве сёння.

У 1904 годзе былі запатэнтаваны першыя лямпы з вальфрамавай ніткай, якія замянілі вугальныя лямпы з ніткай, якія былі менш эфектыўнымі і хутчэй перагаралі. Ніткі напальвання, якія выкарыстоўваюцца ў лямпах напальвання, з тых часоў вырабляюцца з вальфраму, што робіць яго важным для росту і паўсюднага распаўсюджвання сучаснага штучнага асвятлення.
У інструментальнай прамысловасці патрэба ў выцяжных штампах з алмазнай цвёрдасцю і максімальнай трываласцю прывяла да распрацоўкі цэментаваных карбідаў вальфраму ў 1920-я гады. З эканамічным і прамысловым ростам пасля Другой сусветнай вайны рынак цвёрдых сплаваў, якія выкарыстоўваюцца для інструментальных матэрыялаў і вырабных дэталяў, таксама вырас. Сёння вальфрам з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўваным з тугаплаўкіх металаў, і ён па-ранейшаму здабываецца ў асноўным з вольфраміта і іншага мінерала, шээліта, выкарыстоўваючы той жа асноўны метад, распрацаваны братамі Эльхуяр.

Вальфрам часта легіруюць са сталлю для адукацыі трывалых металаў, устойлівых пры высокіх тэмпературах і выкарыстоўваюцца для вырабу такіх вырабаў, як высакахуткасныя рэжучыя інструменты і сопла ракетных рухавікоў, а таксама для прымянення феравальфраму ў вялікіх аб'ёмах у якасці носа караблёў, асабліва ледаколы. Прадукты з металічнага вальфраму і вальфрамавых сплаваў карыстаюцца попытам для прымянення, дзе патрабуецца матэрыял высокай шчыльнасці (19,3 г/см3), такіх як пенетратары кінетычнай энергіі, процівагу, махавікі і рэгулятары. .
Вальфрам таксама ўтварае злучэнні - напрыклад, з кальцыем і магніем, ствараючы фасфарысцыруючыя ўласцівасці, карысныя для люмінесцэнтных лямпаў. Карбід вальфраму з'яўляецца надзвычай цвёрдым злучэннем, якое складае каля 65% спажывання вальфраму і выкарыстоўваецца ў такіх галінах, як наканечнікі свердзелаў, высакахуткасныя рэжучыя інструменты і горнае абсталяванне. Карбід вальфраму славіцца сваёй зносаўстойлівасцю; на самай справе, яго можна выразаць толькі алмазнымі інструментамі. Карбід вальфраму таксама дэманструе электра- і цеплаправоднасць і высокую стабільнасць. Тым не менш, гэта далікатнасць з'яўляецца праблемай у канструкцыйных прымяненнях з вялікімі нагрузкамі і прывяло да распрацоўкі злучаных металам кампазітаў, такіх як дадатковы кобальт для фарміравання цэментаванага карбіду.
Камерцыйна вальфрам і фасонныя вырабы з яго - такія як цяжкія сплавы, медны вальфрам і электроды - вырабляюцца шляхам прэсавання і спякання амаль у чыстай форме. Для каваных вырабаў з дроту і стрыжняў вальфрам прэсуюць і спякаюць з наступнай штампоўкай, шматразовым выцягваннем і адпалам для атрымання характэрнай падоўжанай зярністай структуры, якая захоўваецца ў гатовых вырабах, пачынаючы ад вялікіх стрыжняў і заканчваючы вельмі тонкімі правадамі.


Час размяшчэння: 5 ліпеня 2019 г