Z wytrzymałością na rozciąganie 1,510 megapaskali, teraz wiemy, wolfram jako najsilniejszy naturalnie występujących metali na Ziemi.
Dzisiejsza infografika jest z Almonty Industries, producent wolframu, i ujawnia historię wolframu.
Interesująco, infografika pokazuje, że pomimo siły wolframu, większość cywilizacji żył bez praktycznego wykorzystania metalu. To dlatego, że wolfram nie został oficjalnie odkryty aż do 18 wieku – choć, jak widać, to był cierń w boku metalurgów przez wiele wieków przed tym.
Od niebios
Jak wszystkie elementy o liczbie atomowej wyższej niż żelazo, wolfram nie może być tworzony przez syntezę jądrową w gwiazdach, takich jak nasze słońce.
Zamiast tego, wolfram jest uważany za utworzony z eksplozji masywnych gwiazd. Każdy wybuch supernowej ma tyle energii, że te nowo utworzone elementy są wyrzucane z niewiarygodną prędkością 30.000 km / s, lub 10% prędkości światła – i to jest, jak się rozproszone w całym wszechświecie.
Wybuchy supernowych nie zdarzają się często – w rezultacie, w każdym 1 000 000 gramów skorupy ziemskiej, jest tylko 1,25 grama wolframu.
Niezwykła historia
W układzie okresowym, wolfram jest wymieniony pod literą „W”. To dlatego, że dwie nazwy dla tego samego metalu faktycznie powstały jednocześnie.
„Wolfram”
WOLFRAM: pochodzi od niemieckich słów WOLF (angielski: wilk) i Middle High German słowo RAM (angielski: brud).
W średniowieczu, górnicy cyny w Niemczech skarżyli się na minerał (wolframit), który towarzyszył rudzie cyny i zmniejszał wydajność cyny podczas wytopu.
Długowłosy, przypominający włosy, wolframit był uważany za „wilka”, który pożerał cynę. Wolframit nękał metalurgów przez wiele wieków, aż wolfram został odkryty i odpowiednie metody zostały opracowane do czynienia z metalu ciężkiego.
„Tungsten”
TUNGSTEN: pochodzi od szwedzkich słów TUNG (angielski: ciężki) i STEN (angielski: kamień) ze względu na jego gęstość
Scheelite, inny ważny rudy wolframu, został odkryty w kopalni żelaza w Szwecji w 1750.
To przyciągnęło zainteresowanie dla jego niesamowitej gęstości – dlatego został nazwany „ciężki kamień”.
Odkrycie
Metal został odkryty przez hiszpańskiego szlachcica Juan José D´Elhuyar, który ostatecznie zsyntetyzował wolframu z obu wolframitu i scheelit – pokazując, że były one zarówno minerały z tego samego nowego elementu.
Historia zastosowań wolframu
Odkrycia w użyciu wolframu mogą być luźno związane z czterech dziedzin: chemikalia, stal i super stopy, włókna i węglików.
1847: Sole wolframu są używane do produkcji kolorowej bawełny i aby ubrania używane do teatru i innych celów ognioodporne.
1855: Proces Bessemer jest wynaleziony, co pozwala na masową produkcję stali. W tym samym czasie, pierwsze stale wolframu są wykonane w Austria.
1895: Thomas Edison zbadał zdolność materiałów do fluorescencji pod wpływem promieniowania rentgenowskiego, i stwierdził, że wolframian wapnia był najbardziej efektywny substance.
1900: High Speed Steel, specjalna mieszanka stali i wolframu, jest wystawiany na Wystawie Światowej w Paryżu. Utrzymuje swoją twardość w wysokich temperaturach, idealny do stosowania w narzędziach i machining.
1903: Żarniki w lampach i żarówkach były pierwszym zastosowaniem wolframu, który wykorzystał jego niezwykle wysoką temperaturę topnienia i jego przewodnictwo elektryczne. Jedyny problem? Wczesne próby znaleziono wolframu być zbyt kruche dla powszechnego use.
1909: William Coolidge i jego zespół w General Electric USA są udane w odkrywaniu procesu, który tworzy plastyczne włókna wolframu poprzez odpowiednią obróbkę cieplną i obróbki mechanicznej.
1911: Proces Coolidge jest skomercjalizowany, a w krótkim czasie żarówki wolframowe rozprzestrzenił się na całym świecie wyposażone w ciągliwe druty wolframowe.
1913: Niedobór diamentów przemysłowych w Niemczech w czasie II wojny światowej prowadzi naukowców do poszukiwania alternatywy dla matryc diamentowych, które są używane do rysowania wire.
1914: „To było przekonanie niektórych alianckich ekspertów wojskowych, że w ciągu sześciu miesięcy Niemcy będą wyczerpane z amunicji. Alianci wkrótce odkryli, że Niemcy zwiększyli produkcję amunicji i przez pewien czas przewyższali produkcję aliantów. Zmiana ta była częściowo z powodu jej stosowania wolframu stali szybkotnącej i wolframu narzędzi tnących. Do gorzkiego zdumienia Brytyjczyków, wolframu tak używane, później odkryto, pochodzi w dużej mierze z ich Cornish Mines w Kornwalii.” – Od K.C. Li’s 1947 książki „TUNGSTEN”
1923: Niemiecka firma żarówka elektryczna składa patent na węglika wolframu, lub hardmetal. Jest on wykonany przez „cementowanie” bardzo twarde ziarna monokarbid wolframu (WC) w matrycy spoiwa twardego metalu kobaltu przez spiekania fazy ciekłej.
Wynik zmienił historię wolframu: materiał, który łączy w sobie wysoką wytrzymałość, wytrzymałość i wysoką twardość. W rzeczywistości, węglik wolframu jest tak twardy, tylko naturalny materiał, który może zarysować go jest diament. (Węglik jest najważniejszym zastosowaniem dla wolframu dzisiaj.)
1930s: Nowe aplikacje powstały dla związków wolframu w przemyśle naftowym do hydrotreating ropy naftowej.
1940: Rozwój żelaza, niklu i kobaltu oparte superstopy rozpocząć, aby wypełnić potrzebę materiału, który może wytrzymać niesamowite temperatury silników odrzutowych.
1942: Podczas II wojny światowej, Niemcy byli pierwszymi, którzy użyli węglika wolframu rdzenia w wysokiej prędkości pocisków przeciwpancernych. Brytyjskie czołgi praktycznie „stopione”, gdy trafiony przez tych pocisków węglika wolframu.
1945: Roczna sprzedaż żarówek są 795 mln rocznie w USA.
1950s: W tym czasie, wolfram jest dodawany do superstopów w celu poprawy ich performance.
1960s: Nowe katalizatory zostały urodzone zawierające związki wolframu do leczenia gazów spalinowych w przemyśle naftowym.
1964: Ulepszenia w wydajności i produkcji lamp żarowych zmniejszają koszt dostarczenia danej ilości światła o współczynnik trzydziestu, w porównaniu z kosztem przy wprowadzeniu systemu oświetlenia Edisona.
2000: W tym momencie każdego roku ciągnie się około 20 miliardów metrów drutu lampowego, długość, która odpowiada około 50-krotnej odległości Ziemia-Księżyc. Oświetlenie zużywa 4% i 5% całkowitej produkcji wolframu.
Węglik wolframu dzisiaj
Dzisiaj węglik wolframu jest bardzo rozpowszechniony, a jego zastosowania obejmują cięcie metali, obróbkę drewna, tworzyw sztucznych, kompozytów i miękkiej ceramiki, formowanie bezwiórowe (na gorąco i na zimno), górnictwo, budownictwo, wiercenie w kamieniu, części konstrukcyjne, części zużywalne i komponenty wojskowe.
Stopy stali wolframu są również wykorzystywane w produkcji dysz silników rakietowych, które muszą mieć dobre właściwości żaroodporne. Superstopy zawierające wolfram są używane w łopatki turbin i odporne na zużycie części i powłoki.
Jednakże w tym samym czasie, panowanie żarówki dobiegła końca po 132 latach, jak zaczynają się wycofać w USA i Kanadzie.
.