Eine kurze Geschichte von Wolfram

Wolfram hat eine lange und geschichtsträchtige Geschichte, die bis ins Mittelalter zurückreicht, als Zinnbergleute in Deutschland berichteten, sie hätten ein lästiges Mineral gefunden, das oft zusammen mit Zinnerz vorkam und die Zinnausbeute beim Schmelzen verringerte. Die Bergleute nannten das Mineral Wolfram wegen seiner Tendenz, Zinn „wie ein Wolf“ zu „verschlingen“.
Wolfram wurde erstmals 1781 vom schwedischen Chemiker Carl Wilhelm Scheele als Element identifiziert, der entdeckte, dass eine neue Säure, die er Wolframsäure nannte, aus einem Mineral hergestellt werden konnte, das heute als Scheelit bekannt ist. Scheele und Torbern Bergman, ein Professor in Uppsala, Schweden, entwickelten die Idee, die Reduktion dieser Säure durch Holzkohle zu nutzen, um ein Metall zu erhalten.

Wolfram, wie wir es heute kennen, wurde schließlich 1783 von zwei spanischen Chemikern, den Brüdern Juan Jose und Fausto Elhuyar, in Proben des Minerals namens Wolframit als Metall isoliert, das mit Wolframsäure identisch war und uns das chemische Symbol (W) von Wolfram gibt. . In den ersten Jahrzehnten nach der Entdeckung untersuchten Wissenschaftler verschiedene Anwendungsmöglichkeiten für das Element und seine Verbindungen, doch die hohen Kosten von Wolfram machten es für eine industrielle Nutzung immer noch unpraktisch.
Im Jahr 1847 erhielt ein Ingenieur namens Robert Oxland ein Patent zur Herstellung, Formung und Reduzierung von Wolfram in sein metallisches Format, wodurch industrielle Anwendungen kostengünstiger und damit praktikabler wurden. Stähle, die Wolfram enthalten, wurden 1858 patentiert, was 1868 zu den ersten selbsthärtenden Stählen führte. Auf der Weltausstellung 1900 in Paris, Frankreich, wurden neue Formen von Stählen mit bis zu 20 % Wolfram gezeigt, die zur Verbreitung des Metalls beitrugen Arbeits- und Baugewerbe; Diese Stahllegierungen werden auch heute noch häufig in Maschinenwerkstätten und im Baugewerbe verwendet.

Im Jahr 1904 wurden die ersten Glühbirnen mit Wolframfaden patentiert und lösten damit die Kohlefadenlampen ab, die weniger effizient waren und schneller durchbrannten. Seitdem bestehen die in Glühlampen verwendeten Glühfäden aus Wolfram, was sie für das Wachstum und die Allgegenwärtigkeit moderner künstlicher Beleuchtung von entscheidender Bedeutung macht.
In der Werkzeugindustrie trieb der Bedarf an Ziehsteinen mit diamantähnlicher Härte und maximaler Haltbarkeit in den 1920er Jahren die Entwicklung von Hartmetallen voran. Mit dem Wirtschafts- und Industriewachstum nach dem Zweiten Weltkrieg wuchs auch der Markt für Hartmetalle, die als Werkzeugmaterialien und Fertigungsteile verwendet werden. Heute ist Wolfram das am häufigsten verwendete hochschmelzende Metall und wird nach wie vor hauptsächlich aus Wolframit und einem anderen Mineral, Scheelit, gewonnen, wobei die gleiche grundlegende Methode angewendet wird, die von den Elhuyar-Brüdern entwickelt wurde.

Wolfram wird oft mit Stahl legiert, um zähe Metalle zu bilden, die bei hohen Temperaturen stabil sind und zur Herstellung von Produkten wie Hochgeschwindigkeits-Schneidwerkzeugen und Raketentriebwerksdüsen verwendet werden. Außerdem wird Ferro-Wolfram in großen Mengen als Bug von Schiffen eingesetzt. vor allem Eisbrecher. Metallische Wolfram- und Wolframlegierungsmühlenprodukte sind für Anwendungen gefragt, bei denen ein Material mit hoher Dichte (19,3 g/cm3) erforderlich ist, wie z. B. Penetratoren für kinetische Energie, Gegengewichte, Schwungräder und Regler. Weitere Anwendungen umfassen Strahlenschutzschilde und Röntgenziele .
Wolfram bildet auch Verbindungen – beispielsweise mit Kalzium und Magnesium – und erzeugt so phosphoreszierende Eigenschaften, die in Leuchtstofflampen nützlich sind. Wolframcarbid ist eine extrem harte Verbindung, die etwa 65 % des Wolframverbrauchs ausmacht und in Anwendungen wie den Spitzen von Bohrern, Hochgeschwindigkeitsschneidwerkzeugen und Bergbaumaschinen verwendet wird. Wolframcarbid ist bekannt für seine Verschleißfestigkeit; Tatsächlich kann es nur mit Diamantwerkzeugen geschnitten werden. Wolframcarbid weist außerdem eine elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie eine hohe Stabilität auf. Allerdings ist die Sprödigkeit ein Problem bei stark beanspruchten Strukturanwendungen und führte zur Entwicklung von metallgebundenen Verbundwerkstoffen, beispielsweise durch die Zugabe von Kobalt zur Bildung eines Hartmetalls.
Kommerziell werden Wolfram und seine geformten Produkte – wie schwere Legierungen, Kupfer-Wolfram und Elektroden – durch Pressen und Sintern nahezu endkonturnah hergestellt. Bei Schmiedeprodukten aus Draht und Stäben wird Wolfram gepresst und gesintert, anschließend gesintert und wiederholt gezogen und geglüht, um eine charakteristische längliche Kornstruktur zu erzeugen, die sich in fertigen Produkten von großen Stäben bis hin zu sehr dünnen Drähten fortsetzt.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 05.07.2019