Īsa volframa vēsture

Volframam ir sena un vēsturiska vēsture, kas aizsākās viduslaikos, kad alvas kalnrači Vācijā ziņoja, ka ir atraduši kaitinošu minerālu, kas bieži nāk kopā ar alvas rūdu un samazināja alvas iznākumu kausēšanas laikā. Kalnrači minerālu nosauca par volframu, jo tam ir tendence “aprīt” alvu “kā vilkam”.
Pirmo reizi volframu kā elementu identificēja 1781. gadā zviedru ķīmiķis Karls Vilhelms Šēle, kurš atklāja, ka jaunu skābi, ko viņš nosauca par volframskābi, var iegūt no minerāla, kas tagad pazīstams kā šeelīts. Šēle un Torberns Bergmans, profesors Upsalā, Zviedrijā, izstrādāja ideju izmantot šīs skābes reducēšanu ar kokogli, lai iegūtu metālu.

Šodien pazīstamo volframu kā metālu 1783. gadā beidzot izdalīja divi spāņu ķīmiķi, brāļi Huans Hosē un Fausto Elhujars, minerāla paraugos, ko sauc par volframītu, kas bija identisks volframskābei un piešķir mums volframa ķīmisko simbolu (W). . Pirmajās desmitgadēs pēc atklājuma zinātnieki pētīja dažādus iespējamos elementa un tā savienojumu pielietojumus, taču volframa augstās izmaksas padarīja to joprojām nepraktisku rūpnieciskai lietošanai.
1847. gadā inženierim Robertam Okslendam tika piešķirts patents, lai sagatavotu, veidotu un samazinātu volframu līdz metāla formātam, padarot rūpnieciskos lietojumus rentablākus un līdz ar to arī īstenojamākus. Tēraudus, kas satur volframu, sāka patentēt 1858. gadā, kā rezultātā 1868. gadā tika radīti pirmie pašrūdošie tēraudi. Jaunas tērauda formas ar līdz pat 20% volframa tika izstādītas 1900. gada Pasaules izstādē Parīzē, Francijā, un tas palīdzēja paplašināt metālu. darba un būvniecības nozares; šos tērauda sakausējumus joprojām plaši izmanto mašīnu darbnīcās un celtniecībā.

1904. gadā tika patentētas pirmās volframa kvēldiega spuldzes, aizstājot oglekļa kvēlspuldzes, kas bija mazāk efektīvas un izdegās ātrāk. Kopš tā laika kvēlspuldzēs izmantotie pavedieni ir izgatavoti no volframa, tāpēc tie ir būtiski mūsdienu mākslīgā apgaismojuma izaugsmei un visuresamībai.
Instrumentu ražošanas nozarē 20. gadsimta 20. gados tika izstrādāti cementēti volframa karbīdi. Līdz ar ekonomikas un rūpniecības izaugsmi pēc Otrā pasaules kara, pieauga arī cementēto karbīdu tirgus, ko izmanto instrumentu materiāliem un kārbu 「iesūkšanas detaļām. Mūsdienās volframs ir visplašāk izmantotais no ugunsizturīgajiem metāliem, un to joprojām galvenokārt iegūst no volframīta un cita minerāla, šeelīta, izmantojot to pašu pamatmetodi, ko izstrādājuši brāļi Elhuyar.

Volframs bieži tiek leģēts ar tēraudu, lai veidotu izturīgus metālus, kas ir stabili augstā temperatūrā un ko izmanto tādu izstrādājumu ražošanai kā ātrgaitas griešanas instrumenti un raķešu dzinēju sprauslas, kā arī liela apjoma ferovolframa izmantošanai kā kuģu priekšgaliem, īpaši ledlauži. Metāla volframa un volframa sakausējuma dzirnavu izstrādājumi ir pieprasīti lietojumiem, kuros ir nepieciešams augsta blīvuma materiāls (19,3 g/cm3), piemēram, kinētiskās enerģijas caurlaidēji, pretsvari, spararati un regulatori. Citi lietojumi ietver starojuma vairogus un rentgenstaru mērķus. .
Volframs arī veido savienojumus, piemēram, ar kalciju un magniju, radot fosforescējošas īpašības, kas ir noderīgas dienasgaismas spuldzēs. Volframa karbīds ir ārkārtīgi ciets savienojums, kas veido aptuveni 65% no volframa patēriņa un tiek izmantots, piemēram, urbju uzgaļiem, ātrgaitas griezējinstrumentiem un kalnrūpniecības iekārtām. Volframa karbīds ir slavens ar savu nodilumizturību; patiesībā to var griezt tikai ar dimanta instrumentiem. Volframa karbīdam ir arī elektriskā un siltuma vadītspēja, kā arī augsta stabilitāte. Tomēr trauslums ir problēma ļoti noslogotos strukturālos lietojumos, un tas noveda pie kompozītmateriālu izstrādes, kas saistīti ar metālu, piemēram, kobalta pievienošana cementēta karbīda veidošanai.
Komerciāli volframs un tā formas izstrādājumi, piemēram, smagie sakausējumi, vara volframs un elektrodi, tiek izgatavoti, presējot un saķepinot gandrīz neto formā. Stiepļu un stieņu kalšanas izstrādājumiem volframs tiek presēts un saķepināts, kam seko svīšana un atkārtota vilkšana un atkvēlināšana, lai iegūtu raksturīgu iegarenu graudu struktūru, kas tiek pārnesta gatavajos produktos, sākot no lieliem stieņiem līdz ļoti plānām stieplēm.


Publicēšanas laiks: 05.07.2019