Lühike volframi ajalugu

Volframil on pikk ja ajalooline ajalugu, mis ulatub tagasi keskaega, mil Saksamaa tinakaevurid teatasid, et leidsid tüütu mineraali, mis sageli tuli koos tinamaagiga ja vähendas sulatamise ajal tina saagist. Kaevurid andsid mineraalile hüüdnime wolfram, kuna see kaldub tina "hundi moodi" sisse sööma.
Volframi tuvastas elemendina esmakordselt 1781. aastal Rootsi keemik Carl Wilhelm Scheele, kes avastas, et uut hapet, mida ta nimetas volframhappeks, saab valmistada praegu scheeliidina tuntud mineraalist. Scheele ja Rootsi Uppsala professor Torbern Bergman töötasid välja idee kasutada selle happe söe redutseerimist metalli saamiseks.

Tänapäeval tuntud volframi eraldasid lõpuks metallina 1783. aastal kaks Hispaania keemikut, vennad Juan Jose ja Fausto Elhuyar, mineraali, mida nimetatakse volframiidiks, proovides, mis oli identne volframhappega ja mis annab meile volframi keemilise sümboli (W). . Esimestel aastakümnetel pärast avastust uurisid teadlased elemendi ja selle ühendite erinevaid võimalikke rakendusi, kuid volframi kõrge hind muutis selle tööstuslikuks kasutamiseks endiselt ebapraktiliseks.
Aastal 1847 anti insenerile nimega Robert Oxland patent volframi valmistamiseks, vormimiseks ja redutseerimiseks selle metalliliseks vorminguks, muutes tööstuslikud rakendused kuluefektiivsemaks ja seega ka teostatavamaks. Volframi sisaldavaid teraseid hakati patenteerima 1858. aastal, mis tõi kaasa esimesed isekõvastuvad terased 1868. aastal. Kuni 20% volframisisaldusega terase uusi vorme tutvustati 1900. aasta maailmanäitusel Prantsusmaal Pariisis ja need aitasid metalli laiendada. töö- ja ehitustööstus; neid terassulameid kasutatakse masinatöökodades ja ehituses laialdaselt ka tänapäeval.

1904. aastal patenteeriti esimesed volframhõõglambid, mis asendasid vähem tõhusad ja kiiremini läbi põlenud süsinikhõõglambid. Hõõglampides kasutatavad hõõgniidid on sellest ajast peale valmistatud volframist, mistõttu on see tänapäevase kunstvalgustuse kasvu ja leviku jaoks hädavajalik.
Tööriistatööstuses ajendas 1920. aastatel tsementeeritud volframkarbiidide väljatöötamist vajadus teemanditaolise kõvaduse ja maksimaalse vastupidavusega stantside järele. Teise maailmasõja järgse majanduse ja tööstuse kasvuga kasvas ka tööriistamaterjalide ja purgide pumbaosade valmistamiseks kasutatavate tsementkarbiidide turg. Tänapäeval on tulekindlatest metallidest kõige laialdasemalt kasutatav volfram ning seda ekstraheeritakse endiselt peamiselt volframiidist ja teisest mineraalist, šeeliidist, kasutades sama põhimeetodit, mille töötasid välja vennad Elhuyar.

Volframi legeeritakse sageli terasega, et moodustada tugevaid metalle, mis on kõrgetel temperatuuridel stabiilsed ja mida kasutatakse selliste toodete valmistamiseks nagu kiired lõikeriistad ja rakettmootori düüsid, aga ka ferrovolframi suures mahus kasutamine laevade ordena. eriti jäämurdjad. Metallist volframi ja volframisulamite veskitooted on nõudlikud rakendustes, kus on vaja suure tihedusega materjale (19,3 g/cm3), näiteks kineetilise energia läbistajad, vastukaalud, hoorattad ja regulaatorid. Muud rakendused hõlmavad kiirguskaitseid ja röntgenikiirte sihtmärke .
Volfram moodustab ka ühendeid – näiteks kaltsiumi ja magneesiumiga, tekitades fosforestseeruvaid omadusi, mis on kasulikud luminofoorlampides. Volframkarbiid on äärmiselt kõva ühend, mis moodustab umbes 65% volframitarbimisest ja mida kasutatakse sellistes rakendustes nagu puuriterad, kiired lõiketööriistad ja kaevandusmasinad. Volframkarbiid on kuulus oma kulumiskindluse poolest; tegelikult saab seda lõigata ainult teemanttööriistade abil. Volframkarbiidil on ka elektri- ja soojusjuhtivus ning kõrge stabiilsus. Siiski on see rabedus probleem väga pingelistes konstruktsioonirakendustes ja see on viinud metalliga seotud komposiitide väljatöötamiseni, näiteks koobalti lisamine tsementeeritud karbiidi moodustamiseks.
Kaubanduslikult valmistatakse volframi ja selle vormitud tooteid, nagu rasked sulamid, vaskvolfram ja elektroodid, pressimise ja paagutamise teel peaaegu võrgukujuliselt. Traadist ja vardast sepistatud toodete puhul pressitakse ja paagutatakse volfram, millele järgneb pügamine ning korduv tõmbamine ja lõõmutamine, et saada iseloomulik piklik teraline struktuur, mis kandub edasi valmistoodetesse alates suurtest vardadest kuni väga õhukeste juhtmeteni.


Postitusaeg: juuli-05-2019