Металл с самой высокой температурой плавления


Вольфрам | Plansee

Вольфрам применяется везде, где приходится работать с высокой температурой. Ведь по жаропрочности с ним не сравнится ни один другой металл! У вольфрама из всех металлов самая высокая температура плавления и, соответственно, самая высокая рабочая температура. Он также отличается исключительно низким коэффициентом теплового расширения и высоким уровнем стабильности формы. Вольфрам практически неразрушим. Из этого материала мы изготавливаем, например, компоненты для высокотемпературных печей, ламп, медицинской техники и систем нанесения тонких покрытий.

Атомный номер 74
Номер CAS 7440-33-7
Атомная масса 183,84 [г/моль]
Точка плавления 3420 °C
Точка кипения 5555 °C
Плотность при 20 °C 19,25 [г/см3]
Кристаллическая структура кубическая объемноцентрированная
Коэффициент линейного теплового расширения при 20 °C
4,4 × 10-6 [м/(мК)]
Теплопроводность при 20 °C
164 [Вт/(мК)]
Удельная теплоемкость при 20 °C 0,13 [Дж/(гК)]
Электропроводность при 20 °C 18,2 × 106 [См/м]
Удельное электрическое сопротивление при 20 °C 0,055 [(Ом·мм2)/м]

Ассортимент материалов

Чистый вольфрам или сплав?

Качеству нашей продукции можно доверять. При производстве вольфрамовых изделий методом порошковой металлургии мы собственными силами выполняем весь технологический процесс — от подготовки металлического порошка до выпуска конечного продукта. В качестве сырья используется только чистейший оксид вольфрама. Так мы гарантируем исключительную чистоту материала. Мы гарантируем степень чистоты вольфрама 99,97 % (чистота металла без молибдена). Остаток преимущественно составляют следующие элементы: 

Элемент Типичное макс. значение
[мкг/г]
Гарантированное макс. значение
[мкг/г]
Al 1 15
Cr 3 20
Cu 1
10
Fe 8
30
K 1
10
Mo 12 100
Ni
2
20
Si 1
20
C 6
30
H 0 5
N 1
5
O 2
20
Cd 1 5
Hg 0 1
Pb 1
5

Присутствие Сr (VI) и органических примесей исключено в принципе из-за процесса производства (многократная термообработка при температуре выше 1000 °C в атмосфере Н2)

Материал Химический состав (масс. %)
W (чистый) > 99,97 % W
W-UHP (высокой чистоты) > 99,9999 % W
WK65
60–65 мкг/г K
WVM 30–70 мкг/г K
WVMW 15–40 мкг/г K
WL WL05
WL10
WL15
WL20
0,5 % La2O3
1,0 % La2O3
1,5 % La2O3
2,0 % La2O3
WC20   2,0 % CeO2
WRe
WRe05
WRe26
5,0 % Re
26,0 % Re
WCu* 10–40 % Cu
Тяжелые сплавы высокой плотности
на основе вольфрама*
Densimet®
Inermet®
Denal®
1,5–10 % Ni, Fe, Mo
5–10 % Ni, Cu
2,5–10 % Ni, Fe, Co

* Подробную информацию о наших металломатричных композитах на основе вольфрама можно найти на странице материалов W-MMC.

Мы оптимизируем свойства вольфрам в зависимости от планируемого применения. За счет различных легирующих добавок можно регулировать следующие характеристики:

  • физические свойства (температура плавления, плотность, электропроводность, теплопроводность, тепловое расширение, работа выхода электронов и др.)
  • механические свойства (прочность, ползучесть, пластичность и др.)
  • химические свойства (коррозионная стойкость, пригодность к обработке травлением)
  • обрабатываемость (механическая обработка, поведение при деформации, свариваемость)
  • рекристаллизационные свойства (температура рекристаллизации)

Но это еще не все! Используя особые технологии производства, мы можем изменять и другие свойства вольфрама в широком диапазоне. Результат: вольфрамовые сплавы с различным набором свойств, максимально адаптированные к требованиям конкретной области применения.

  • WK65 (вольфрам-калий)

    Мы добавляем в вольфрам 60–65 мкг/г калия и используем получаемый материал для производства проволоки с вытянутой многослойной микроструктурой. Такая микроструктура придает материалу превосходные высокотемпературные свойства, например хорошее сопротивление ползучести и стабильность формы. При использовании специальных технологий производства материал WK65 может выдерживать больше нагрузок, чем WVM.

  • WVM (вольфрам для вакуумной металлизации)

    Сплав WVM состоит практически из чистого вольфрама, легированного минимальным количеством калия. Мы выпускаем WVM преимущественно в форме прутков и проволоки, которые идут на изготовление спиралей испарителей, нитей накала и компонентов оборудования для эпитаксии. Также выпускается листовой WVM, из которого изготавливают лодочки испарителей. Благодаря легированию специальными присадками и продуманной термомеханической обработке материал получает многослойную «штапельную» микроструктуру, которая обеспечивает повышенную стабильность формы при высокой температуре.

  • WVMW (WVM-вольфрам)

    Материалы WVMW и S-WVMW были разработаны специально для изготовления анодов диаметром более 15 мм в короткодуговых лампах. Для обоих композитов мы применяем практически чистый вольфрам с небольшой добавкой калия. S-WVMW идеально подходит для стержней диаметром больше 30 мм. Специальные технологии производства, которые мы используем для изготовления S-WVMW, позволяют добиваться высокой плотности материала в стержневом сердечнике.

  • WL (вольфрам – оксид лантана)

    Мы добавляем в наш вольфрам 0,5, 1,0, 1,5 или 2 масс. % оксида лантана (La2O3), чтобы повысить его сопротивление ползучести и температуру рекристаллизации. Наш материал WL также легче поддается механической обработке благодаря равномерному распределению частиц оксида в его структуре. Работа выхода электронов у WL значительно ниже, чем у чистого вольфрама. По этой причине WL широко используется для изготовления источников ионов и электродов ламп.

  • WC20 (вольфрам – оксид церия)

    Композит WC20 применяется для изготовления сварочных электродов. Мы добавляем в вольфрам 2 масс. % оксида церия и получаем материал с более низкой работой выхода электронов, улучшенными характеристиками зажигания и увеличенным ресурсом по сравнению с чистым вольфрамом.

  • WRe (вольфрам-рений)

    Для обеспечения большей пластичности и более низкой температуры перехода из хрупкого в вязкое состояние мы легируем вольфрам рением. Помимо прочего, вольфрам-рений имеет более высокую температуру рекристаллизации и более высокое сопротивление ползучести. Мы используем WRe в стандартных составах — WRe05 и WRe26 — в качестве материала для термоэлементов, которые должны выдерживать температуру более 2000 °C. Этот материал также используется в аэрокосмической промышленности.

Свойства

Хорош во всех отношениях. Свойства вольфрама

Вольфрам относится к группе тугоплавких металлов, то есть металлов, температура плавления которых выше, чем у платины (1772 °C). В тугоплавких металлах энергия связи между отдельными атомами особенно высока. Такие металлы отличаются высокой температурой плавления и одновременно низким давлением пара, хорошей жаропрочностью, а в случае вольфрамо-медных композитов — еще и высоким модулем упругости. Для них также характерны низкий коэффициент теплового расширения и относительно высокая плотность.

Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех металлов, а также чрезвычайно высокий модуль упругости. В целом его свойства аналогичны молибдену. Оба металла относятся к одной группе в периодической системе химических элементов. Однако некоторые свойства вольфрама более ярко выражены по сравнению с молибденом. Благодаря превосходным термическим свойствам вольфрам легко выдерживает самые высокие температуры.

Чтобы придать выпускаемому вольфраму и его сплавам нужные свойства, мы используем разные виды и количества легирующих элементов и соответствующим образом настраиваем технологический процесс.

Мы используем преимущественно легированные вольфрамовые материалы. Например, в WVM и WК65 добавляется небольшое количество калия. Калий положительно влияет на механические свойства материала, особенно при высоких температурах. Добавлением La2O3 можно не только улучшить обрабатываемость сплава, но и, что особенно важно, снизить работу выхода электронов, что позволит использовать вольфрам для изготовления катодов.

Рений мы добавляем, чтобы повысить пластичность вольфрама. Медь же улучшает электропроводность материала. Благодаря хорошей обрабатываемости наши тяжелые сплавы подходят также для производства изделий сложной геометрии. Они могут использоваться, например, в качестве материала для экранирующих пластин или амортизирующих и абсорбирующих компонентов.

  • Какими физическими свойствами обладает вольфрам?

    Вольфрам обладает самой высокой точкой плавления среди всех тугоплавких металлов, довольно низким коэффициентом теплового расширения и относительно высокой плотностью. Нельзя также не отметить хорошую электропроводность и превосходную теплопроводность этого металла. Все эти свойства выражены в вольфраме гораздо сильнее, чем в молибдене. В периодической системе химических элементов вольфрам отнесен к той же группе, что и молибден, но располагается на период ниже.

    Физические свойства вольфрама также зависят от температуры. Ниже приведены сравнительные графики основных характеристик материала.

    На графике (вверху справа, в виде синей полосы разброса) показаны значения коэффициента эмиссии вольфрама в зависимости от температуры (взяты из публикаций и научных трудов). Значения коэффициента эмиссии, определенные экспериментально на образцах Plansee в стандартном состоянии поставки, находятся в верхней части полосы разброса.

  • Какими механическими свойствами обладает вольфрам?

    Мы регулируем чистоту материала, определяем вид и количество легирующих компонентов и изменяем микроструктуру вольфрама путем особой термомеханической обработки, сочетающей в себе термообработку и формование. В результате получаем оптимальные материалы с нужным набором механических свойств для конкретных задач. Вольфрам по своим механическим свойствам сходен с молибденом. Как и в случае с молибденом, эти свойства зависят от температуры испытания. Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех металлов: 3420 °C. Высокая теплостойкость и высокий модуль упругости обуславливают хорошее сопротивление ползучести.

    Как и молибден, вольфрам имеет кубическую объемноцентрированную кристаллическую решетку и, следовательно, такой же характерный переход из хрупкого в вязкое состояние. Температуру перехода из хрупкого в вязкое состояние можно снизить путем деформации и легирования. Прочность возрастает с увеличением степени деформации. Однако, в отличие от других металлов, пластичность при этом также увеличивается. Для улучшения пластичности в вольфрам чаще всего добавляют рений.

    Легирование

    Легирование пришло к нам из латинского языка (ligare — «связывать») через немецкий (legieren — «сплавлять»). В металлургии под легированием понимается введение одного или нескольких легирующих элементов, содержание которых часто измеряется в микрограммах. Также часто используется термин «микролегирование». Содержание добавок при таком легировании достигает нескольких сотен микрограммов. Количество добавок часто измеряют в миллионных долях, обозначаемых как «ppm». Термин ppm происходит от английского parts per million, что означает «частей на миллион», т.е. 10-6.

    Если вы планируете использовать вольфрам при высоких температурах, следует учитывать его температуру рекристаллизации. Ведь при повышении степени рекристаллизации снижается не только его прочность, но и пластичность. Легирование мелкими частицами оксида (например, оксида лантана или оксида церия) повышает температуру рекристаллизации и сопротивление ползучести вольфрама. Чем сильнее давление деформации, тем ощутимее действие оксидов, структура которых при термомеханической обработке становится еще более мелкозернистой.

    В таблице приведена температура рекристаллизации наших вольфрамовых материалов при различной степени деформации.

    Материал Температура [°C] при 100 % рекристаллизации (длительность отжига — 1 час)
      Степень деформации = 90 % Степень деформации = 99,99 %
    W (чистый) 1350 -
    WVM - 2000
    WL10 1500 2500
    WL15 1550 2600
    WRe05 1700 -
    WRe26 1750 -

    При работе с вольфрамом необходимо тонкое чутье. Формование без обработки резанием, такое как гибка или отбортовка, должно осуществляться при температуре выше точки перехода из хрупкого в вязкое состояние. У вольфрама эта температура выше, чем у молибдена. Чем толще обрабатываемый лист, тем больше должна быть температура предварительного нагрева. Для резки и штамповки температура предварительного нагрева должна быть выше, чем для отбортовки. Вольфрам с трудом поддается машинной обработке. А вот наши сплавы вольфрама с оксидом лантана обрабатывать легче. Тем не менее уровень износа инструмента при этом также очень высок, что может привести к выщерблению. Если у вас остались вопросы по механической обработке тугоплавких металлов, наши опытные специалисты всегда готовы вас проконсультировать.

  • Какими химическими свойствами обладает вольфрам?

    При относительной влажности ниже 60 % вольфрам устойчив к коррозии. В более влажном воздухе на нем образуются цветные налеты, но менее выраженные, чем у молибдена. Стеклянные расплавы, водород, азот, инертные газы, металлические расплавы и оксидные керамические расплавы воздействуют на вольфрам незначительно, даже при очень высоких температурах, если они не содержат дополнительных окислителей.

    В таблице ниже приведены антикоррозионные свойства вольфрама. Если не указано иное, эти данные относятся к чистым растворам, не содержащих воздуха или азота. Инородные химически активные вещества даже в незначительных концентрациях могут сильно влиять на стойкость к коррозии. У вас есть вопросы по такой сложной проблеме, как коррозия? К вашим услугам наш опыт и собственная лаборатория по исследованию коррозии.

    СРЕДА УСТОЙЧИВ (+), НЕУСТОЙЧИВ (-) ПРИМЕЧАНИЕ
    Вода    
    Холодная и теплая вода < 80 °C +  
    Горячая вода > 80 °C, деаэрированная +  
    Пар до 700 °C +  
    Кислоты    
    Плавиковая кислота, HF +
    < 100 °C
    Соляная кислота, HCI +  
    Фосфорная кислота, H3PO4 + < 270 °C
    Серная кислота, H2SO4 + < 70 %, < 190 °C
    Азотная кислота, HNO3 +  
    Царская водка, HNO3 + 3 HCl + < 30 °C
    Органические кислоты +  
    Щелочи    
    Раствор аммиака, NH4OH +  
    Гидроксид калия, KOH + < 50 %, < 100 °C
    Гидроксид натрия, NaOH + < 50 %, < 100 °C
    Галогены    
    Фтор, F2 -  
    Хлор, Cl2 + < 250 °C
    Бром, Br2 + < 450 °C
    Йод, I2 + < 450 °C
    Неметаллы    
    Бор, B + < 1200 °C
    Углерод, C + < 1200 °C
    Кремний, Si + < 900 °C
    Фосфор, P + < 800 °C
    Сера, S + < 500 °C
    Газы*    
    Аммиак, NH3 + < 1000 °C
    Монооксид углерода (окись углерода), CO + < 1400 °C
    Диоксид углерода (углекислый газ), CO2 + < 1200 °C
    Углеводороды + < 1200 °C
    Воздух и кислород, O2 + < 500 °C
    Инертные газы (He, Ar, N2) +  
    Водород, H2 +  
    Водяной пар + < 700 °C
    * Особое значение имеет точка росы газа. Влажность может привести к окислению.
    Плавление    
    Стекловарение* + < 1700 °C
    Алюминий, Al +
    < 700 °C
    Бериллий, Be -  
    Висмут, Bi + < 1400 °C
    Цезий, Cs + < 1200 °C
    Церий, Ce + < 800 °C
    Медь, Cu + < 1300 °C
    Европий, Eu + < 800 °C
    Галлий, Ga + < 1000 °C
    Золото, Au + < 1100 °C
    Железо, Fe -  
    Свинец, Pb + < 1100 °C
    Литий, Li + < 1600 °C
    Магний, Mg + < 1000 °C
    Ртуть, Hg + < 600 °C
    Никель, Ni -  
    Плутоний, Pu + < 700 °C
    Калий, K + < 1200 °C
    Рубидий, Rb + < 1200 °C
    Самарий, Sm + < 800 °C
    Скандий, Sc + < 1400 °C
    Серебро, Ag +  
    Натрий, Na + < 600 °C
    Олово, Sn + < 980 °C
    Уран, U + < 900 °C
    Цинк, Zn + < 750 °C
    Материалы для печестроения    
    Оксид алюминия, Al2O3 + < 1900 °C
    Оксид бериллия, BeO + < 2000 °C
    Графит, C + < 1200 °C
    Магнезит, MgCO3 + < 1600 °C
    Оксид магния, MgO + < 1600 °C
    Карбид кремния, SiC + < 1300 °C
    Оксид циркония, ZrO2 + < 1900 °C

    Коррозионная стойкость вольфрама

Вольфрамовые сплавы в сравнении с чистым вольфрамом
 
  W
WK65
WVM
WL
Содержание легирующих элементов (в
массовых процентах)
99,97 % Вт 60–65 мкг/г K 30–70 мкг/г K
0,5 % La2O3
1,0 % La2O3
1,5 % La2O3
2,0 % La2O3
Теплопроводность
Стойкость к высоким температурам /
сопротивление ползучести
++ ++
+
+
Температура рекристаллизации ++ ++ +
Мелкозернистость + + +
Пластичность
+ + +
Обрабатываемость/деформируемость
+ + ++
Работа выхода электронов --

∼ на уровне чистого W + выше, чем у чистого W ++ значительно выше, чем у чистого W - ниже, чем у чистого W -- значительно ниже, чем у чистого W

 
  WC20 WRe WCu
Содержание легирующих элементов (в
массовых процентах)
2 % CeO2 5 % / 26 % Re 10–40 % Cu
Теплопроводность -
+
Стойкость к высоким температурам /
сопротивление ползучести
+ + --
Температура рекристаллизации + +  
Мелкозернистость +  
Пластичность
+ ++ ++
Обрабатываемость/деформируемость
++ + ++
Работа выхода электронов   +
 

∼ на уровне чистого W + выше, чем у чистого W ++ значительно выше, чем у чистого W - ниже, чем у чистого W -- значительно ниже, чем у чистого W

Особенности и область применения

Показатели качества

Благодаря уникальным свойствам вольфрам находит особое применение в промышленности. Ниже представлены три примера его использования.

  • Отличное сопротивление ползучести и высокая чистота

    Из нашего вольфрама получаются отличные тигли для плавления и отверждения в отрасли выращивания кристаллов сапфира. Высокая чистота материала предотвращает загрязнение кристаллов, а хорошее сопротивление ползучести гарантирует постоянство формы. Даже самые высокие температуры не влияют на результат процесса.

  • Исключительная чистота материала и хорошая электропроводность

    Самый низкий коэффициент теплового расширения среди всех металлов и хорошая электропроводность делают вольфрам идеальным материалом для тонких покрытий. Хорошая электропроводность и низкая степень диффузии в соседние слои делают вольфрам незаменимым в тонкопленочных транзисторах, например тех, которые используются в экранах TFT-LCD. Разумеется, материал высочайшей чистоты для покрытий в виде мишеней для напыления можно приобрести у нас. Ни у одного из других производителей вы не найдете вольфрамовые мишени в таком широком диапазоне форматов.

  • Длительный срок службы и самая высокая температура плавления

    Благодаря длительному сроку службы при самых высоких температурах наши вольфрамовые тигли и стержни оправок легко выдерживают даже воздействие расплавленного кварцевого стекла. Использование вольфрама высокой степени чистоты позволяет избежать образования пузырьков и обесцвечивания кварцевого расплава.

Добыча

Естественные месторождения и переработка руды

Вольфрам был впервые обнаружен в Средние века в Рудных горах (на границе между Саксонией и Богемией) в процессе восстановления олова. Однако в то время он считался нежелательным сопутствующим элементом. Вольфрамовая руда способствовала образованию шлака в процессе восстановления олова и тем самым снижала выход олова из руды. Название металла произошло от немецкого Wolf Rahm — волчья слюна, поскольку считалось, что его руда «пожирает олово, как волк съедает овцу». В 1752 году химик Аксель Фредрик Кронштедт открыл тяжелый металл, который назвал Tung Sten, что в переводе с шведского означает «тяжелый камень». Лишь спустя 30 лет Карлу Вильгельму Шееле удалось получить вольфрамовую кислоту из руды. И всего спустя два года ассистенты Шееле — братья Хуан Хосе и Фаусто де Элюар — восстановили триоксид вольфрама, получив чистый вольфрам. Сегодня именно эти два брата считаются настоящими открывателями вольфрама. Название wolframium и соответствующий химический знак W были предложены Йёнсом Якобом Берцелиусом.

В природе вольфрамовая руда в основном встречается в виде вольфрамита ((Fe/Mn)WO4) и шеелита (CaWO4). Крупнейшие месторождения вольфрама находятся в Китае, России и США. В Австрии также есть шеелит, он добывается в Миттерзилле в районе Фельбертауэрн.

В зависимости от месторождения вольфрамовые руды содержат от 0,3 до 2,5 массового процента WO3. Путем дробления, шлифовки, флотации и обжига можно увеличить содержание WO3 примерно до 60 %. Оставшиеся примеси устраняются путем гидролиза раствором едкого натра. Полученный вольфрамат натрия превращают в паравольфрамат аммония (APW) в процессе ионообменной экстракции.

Восстановление производится в водородной атмосфере при температуре от 500 до 1000 °C:

WO­­3+ 3H2 › W + 3H2O

 

 

Наша аффилированная компания GTP специализируется на переработке, извлечении и восстановлении паравольфрамата аммония (APW). GTP поставляет нам металлический вольфрам высокой чистоты и стабильно высокого качества.

На страницу GTP
Закупки в соответствии с RMAP

Часть поставляемого на рынки вольфрама происходит из так называемых «конфликтных источников», то есть добывается в зонах военных конфликтов: прежде всего в Демократической Республике Конго (ДРК) и соседних странах. Мы осознаем свою ответственность перед обществом и принципиально не используем сырье, которое может быть связано с такими конфликтами.

По собственной инициативе мы подтверждаем безупречное происхождение нашего вольфрама особым сертификатом. В этом документе в соответствии с инициативой RMI (Responsible Minerals Initiative), ранее известной как CFSP, подтверждается использование вольфрамового сырья из этически благонадежных источников. Аудиторский комитет RBA и GeSI подтвердил, что зарегистрированная в Тованде компания Global Tungsten & Powders (GTP) — часть Plansee Group — закупает вольфрам в соответствии с требованиями RMAP. Для клиентов Plansee этот сертификат также является независимым доказательством того, что Plansee Group получает вольфрам из бесконфликтных источников.

Подробнее о принципе устойчивости

Производственный процесс

Как все это делается? Методами порошковой металлургии!

Что такое порошковая металлургия? В настоящее время, как известно, большинство промышленных металлов и сплавов, таких как сталь, алюминий и медь, получают в виде черновых отливок с использованием литейных форм. В порошковой металлургии плавление не применяется: изделия создаются путем прессования металлических порошков и последующей термической обработки (спекания) ниже температуры плавления материала. Три важные составляющие порошковой металлургии — металлический порошок, прессование, спекание. Все эти составляющие находятся под нашим полным контролем, и мы можем оптимизировать их собственными силами.

Почему мы выбрали порошковую металлургию? Порошковая металлургия позволяет получать материалы с температурой плавления более 2000 °C. Производство будет экономически выгодным даже при выпуске небольших объемов продукции. Порошковые смеси с индивидуально подобранным составом позволяют получать исключительно однородные материалы с регулируемыми свойствами.

Вольфрамовый порошок смешивается с легирующими присадками (если таковые предусмотрены) и подвергается холодному изостатическому прессованию с давлением до 2000 бар. Полученная прессовка спекается в специальных печах при температуре выше 2000 °C. При этом формируется особая микроструктура и значительно увеличивается плотность материала. Особые свойства (высокую жаропрочность и твердость либо специальные характеристики текучести) нашим материалам придают верно подобранные методы формования, такие как ковка, прокатка, волочение. Идеальная согласованность всех этапов производства — вот секрет высочайшего качества нашей продукции, непревзойденной чистоты материалов и полного соответствия самым жестким стандартам.

    Восстановление

    Смешивание, плавление

    Прессование

    Спекание

    Формовка

    Термообработка

    Механическая обработка

    Контроль качества

    Повторное использование

ОксидMolymet (Чили) — крупнейшая в мире компания по переработке молибденовых рудных концентратов и наш основной поставщик триоксида молибдена. Plansee Group является акционером Molymet с долей участия 21,15 %. Global Tungsten & Powders (США) — подразделение Plansee Group и наш основной поставщик вольфрамового порошка.

Ассортимент продукции

Сводная информация о полуфабрикатах из вольфрама и вольфрамовых сплавов

 

Материал Листы
и
пластины
[толщина]
Прутки
[диаметр]
Проволока
[диаметр]  
W 0,025–20 мм 0,3–90 мм 0,025–1,50 мм
W-UHP На заказ    
WK65     0,010–1,50 мм
WVM
0,05–5 мм 0,3–12,99 мм 0,050–1,50 мм
WVMW
  13–45 мм  
WL05/WL10/WL15 На заказ 0,3–90 мм  
WC20   На заказ  
WRe05/WRe26   На заказ 0,4–1,50 мм

Если у вас остались вопросы по перечисленным выше размерам или вы хотите приобрести полуфабрикаты из других материалов, например WCu или INERMET®, свяжитесь с нами.

Интернет-магазин

Здесь вы можете легко и быстро заказать листовой и полосовой металл, прутки, проволоку, а также другую продукцию из вольфрама и вольфрамовых сплавов, любых размеров.

Загрузки

Требуется дополнительная информация о вольфраме и его сплавах? Все это вы найдете в нашей брошюре о материалах и паспорте безопасности.

Вопросы и ответы

Ответы на часто задаваемые вопросы о вольфраме

  • Является ли вольфрам металлом?

    Вольфрам — это тугоплавкий (жаростойкий) металл, который относится к группе переходных металлов. Его химический символ — латинская буква «W», а атомный номер — 74. Тугоплавкими называют металлы, температура плавления которых выше, чем у платины (1772 °C).

  • Какими свойствами обладает вольфрам?

    Ни один металл не сравнится с вольфрамом по жаропрочности. У вольфрама самая высокая точка плавления среди металлов, и он не разрушается даже при очень высоких температурах. Вольфрам также отличается исключительно низким коэффициентом теплового расширения, высоким уровнем стабильности формы и хорошей электропроводностью.

  • Где применяется вольфрам?

    Благодаря уникальным механическим и химическим свойствам вольфрам отлично подходит для применения в сложных средах с целым спектром жестких требований. Из этого материала мы изготавливаем, например, компоненты для высокотемпературных печей, ламп, медицинской техники и систем нанесения тонких покрытий.

  • Откуда произошло название «вольфрам»?

    Вольфрам был впервые обнаружен в Средние века в Рудных горах (на границе между Саксонией и Богемией) в процессе восстановления олова. Однако в то время он считался нежелательным сопутствующим элементом. Вольфрамовая руда способствовала образованию шлака в процессе восстановления олова и тем самым снижала выход олова из руды. Название металла произошло от немецкого Wolf Rahm — волчья слюна, поскольку считалось, что его руда «пожирает олово, как волк съедает овцу». В 1752 году химик Аксель Фредрик Кронштедт открыл тяжелый металл, который назвал Tung Sten, что в переводе с шведского означает «тяжелый камень». Лишь спустя 30 лет Карлу Вильгельму Шееле удалось получить вольфрамовую кислоту из руды. И всего спустя два года ассистенты Шееле — братья Хуан Хосе и Фаусто де Элюар — восстановили триоксид вольфрама, получив чистый вольфрам. Сегодня именно эти два брата считаются настоящими открывателями вольфрама. Название wolframium и соответствующий химический знак W были предложены Йёнсом Якобом Берцелиусом.

  • Где добывают вольфрам?

    В природе вольфрамовая руда в основном встречается в виде вольфрамита ((Fe/Mn)WO4) и шеелита (CaWO4). Крупнейшие месторождения вольфрама находятся в Китае, России и США. В Австрии также есть шеелит, он добывается в Миттерзилле в районе Фельбертауэрн.

Другие материалы

4295.94

Mo

Молибден

73180.95

Ta

Тантал

W-MMC

Metal Matrix Composites

Физики определили самое тугоплавкое вещество

Физики из Имперского колледжа Лондона, Института трансурановых элементов (Карлсруэ) и Университета Лондона уточнили температуры плавления карбидов гафния и тантала. С помощью лазерных методов плавки ученые показали, что наибольшей температурой плавления обладает чистый карбид гафния — HfC0,98 — материал плавится при 3959 ±84 градусах Цельсия. Ранее считалось, что самым тугоплавким материалом из известных является смешанный карбид гафния-тантала, содержащий примерно 20 процентов гафния. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports, кратко о нем сообщает пресс-релиз колледжа.

Исследования температуры плавления карбидов гафния и тантала датируются еще первой половиной XX века. Для этого использовался метод Пирани-Алтертума: с помощью электрического тока нагревалась пластинка материала с отверстием в центре. За пластинкой следили с помощью пирометра. В момент плавления отверстие оказывалось заполнено материалом и изменяло свое свечение. Разброс температур плавления, определенных этим методом для карбида гафния составил почти двести градусов, и по результатам измерений трудно было однозначно определить, какой из карбидов гафния и тантала является самым тугоплавким. 

Авторы новой работы, отметив несовершенство ранних пирометров и методик, предложили использовать новый подход для определения температуры плавления. В ней образец керамики плавился под действием мощного 4,5-киловаттного лазера, после чего исследователи следили за его свечением. Момент плавления определялся по изменению отражения от поверхности. После этого лазер отключался, а температура плавления определялась по плато на графике остывания образца: в момент затвердевания отводимая от образца теплота не меняет его температуры.  

В результате оказалось, что наименьшей температурой плавления обладает карбид тантала — она соответствует 3768 ± 77 градусам Цельсия. Интересно, что в некоторых ранних работах карбид тантала наоборот считался более тугоплавким, чем карбид гафния. Высокими температурами плавления обладал состав Ta0.8Hf0.2C, ранее считавшийся рекордсменом — порядка 3905 ± 82 градусов Цельсия. Остальные смешанные карбиды плавились при более низких температурах. Абсолютным рекордсменом, по данным новой работы, стал карбид гафния HfC0,98, материал плавится при 3959 ±84 градусах Цельсия. Для сравнения, самым тугоплавким металлом является вольфрам, плавящийся при 3422 градусах Цельсия.

Считается, что карбидные керамики могут найти применение при строительстве гиперзвуковых самолетов. При движении в атмосфере на скорости свыше пяти чисел Маха теплозащита должна выдерживать температуры в 2200 кельвин и выше. 

Ранее химики из Университета Брауна (Провиденс) теоретически предсказали существование фазы смешанного карбида-нитрида гафния с рекордно высокой температурой плавления — свыше 4400 кельвин. Ее состав отвечает формуле HfN0.38C0.51

Владимир Королёв

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

точек плавления металлов | OnlineMetals.com®

Один из наиболее часто задаваемых вопросов касается температуры плавления металлов. В зависимости от проекта или конечного использования температура плавления может оказать огромное влияние на результат. Если вы пытаетесь расплавить металл или подвергаете металл воздействию высоких температур, вам нужно знать температуру плавления конкретного материала, который вы используете.

Температура плавления сплавов железа и температура плавления стали возникают при более высоких температурах, около 2 200–2 500 градусов по Фаренгейту (°F) / 1 205–1 370 градусов по Цельсию (°C).

Температуры плавления медных сплавов (включая бронзу, чистую медь и латунь) ниже, чем у железа, и составляют около 1 675–1 981°F / 913–1 082°C.

Металлы, легированные алюминием, и температура плавления алюминия имеют более низкий температурный диапазон, чем медные сплавы. Чистый алюминий плавится при температуре около 1218 ° F / 659 ° C, но сплавление с другими элементами может повысить ее.

В приведенной ниже таблице указаны наиболее распространенные металлы, встречающиеся на нашем сайте, такие как температура плавления нержавеющей стали и точка плавления титана!


  1. Температура плавления обычных металлов
  2. Какой металл имеет самую низкую температуру плавления?
  3. Какой металл имеет самую высокую температуру плавления?
  4. ВИДЕО: Руководство по точкам плавления
  5. Полный список всех металлов и температур их плавления

Температуры плавления обычных металлов

Эта таблица температур плавления содержит наиболее распространенные металлы, используемые в производстве, в порядке их температур плавления, и они чаще используются из-за таких факторов, как прочность и коррозионная стойкость. Просканируйте ниже, чтобы узнать температуры плавления популярных металлов, которые вы можете приобрести в Online Metals сегодня.

Aluminum

Brass, Yellow

1660-1710

905-932

Bronze

Brass, Red

1810-1880

990-1025

Copper

Cast Iron

2060-2200

1127-1204

Углеродочная сталь

2500-2800

1371-1593

Никель

Коричневая железа

2700-2900

1482-1593

Странша сталь

TITANIUM

.0002 Найдите более полную таблицу металлов ниже, содержащую температуру плавления в градусах Фаренгейта и Цельсия. Мы не возим все эти металлы, но предоставляем их в качестве справочной информации.

Какой металл имеет самую низкую температуру плавления?

При более низких предельных значениях точки плавления находится ртуть (и алюминиевые сплавы для более часто используемых металлов). У ртути самая низкая температура плавления составляет -38 ° F / -39 ° C, в то время как алюминиевые сплавы плавятся при 865–1240 ° F / 463–671 ° C.

Какой металл имеет самую высокую температуру плавления?

Ближе к верхнему пределу температур плавления находится вольфрам (и титан для более часто используемых металлов). Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления при чрезвычайно высокой температуре 6 150 ° F / 3 399 ° C, а титан плавится при 3 040 ° F / 1670 ° C.

Руководство по точкам плавления видео


Магазин Продукты


Меркурий

Phosphorus

Селени

BABBITT

BISMUTH

CADMIUM

0003

Magnesium Alloys

660-1200

349-649

Aluminum Alloys

865-1240

463-671

Aluminum Bronze

1190-1215

600-655

Magnesium

Aluminium

Bererillium Copper

1587-1750

865-955

марганцевая бронза

1590-1630

865-890

Серебряный, стерлинг

Admiraltic0003

900-940

Латунь, желтый

1660-1710

905-932

Бронза

Серебро, чистое

Латунь, красная

1810-1880

990-1025

1810-1880

990-1025

9000. 9000

9000 9000

9000

9000

9000

9000

9000

9000

9000 9000 9000 9000 9000 9000

9000

9000

1810-1880

9000

Cast

2060-2200

1127-1204

Iron, Ductile

Manganese

Beryllium

Monel

2370-2460

1300-1350

Hastelloy

2410-2460

1320-1350

Steel, Carbon

2500-2800

1371-1540

Inconel

2540-2600

1390-1425

Incoloy

2540-2600

1390-1425

Silicon

Nickel

Iron , Crowght

2700-2900

1482-1593

Кобальт

Сталь, нержавеющий

Палладий

Титан

Торий

Платиновый

Chromium

Rhodium

0003

Ниобий (Колумбий)

Молибден

Тантал

Рений

Вольфрам


Металл с высокой температурой плавления

Металл с высокой температурой плавления | Топ-10 металлов с высокими температурами плавления



4 комментария админ

просмотров сообщений: 24,762

Многие знают, что металл с самой низкой температурой плавления — это ртуть, которая является единственным металлом, который находится в жидком состоянии при комнатной температуре. Но когда дело доходит до металл с высокой температурой плавления , наверное не многие знают ответ. Вот почему мы составили этот список металлов с высокой температурой плавления — топ-10.

Металл с высокой температурой плавления

Металл с высокой температурой плавления — топ-1. Вольфрам (W)

Вольфрам представляет собой тугоплавкий металл с самой высокой температурой плавления (3420 °C) . Наиболее важным преимуществом вольфрама как тугоплавкого металла является то, что он обладает хорошей жаропрочностью и хорошей коррозионной стойкостью к расплавленному щелочному металлу и пару. Только когда температура вольфрама превышает 1000 ℃, происходит улетучивание оксида и образование оксидов в жидкой фазе.

Однако недостатком этого материала является то, что его трудно пластически обрабатывать при комнатной температуре. Тугоплавкие металлы, представленные вольфрамом, широко используются в металлургии, химической промышленности, электронике, светотехнике, машиностроении.

Вольфрам

Металл с высокой температурой плавления – Вверху 2. Рений (Re)

Рений представляет собой серебристо-белый металл со второй по величине температурой плавления ( 3180 °C ) после вольфрама и имеет самую высокую температуру плавления. точка кипения. Коммерческий рений обычно представляет собой порошок, и его можно прессовать или спекать в твердое вещество высокой плотности в вакууме или водороде с плотностью более 90% металлического состояния.

Рениевые металлы обладают высокой пластичностью при отжиге, их можно сгибать и сворачивать. Блоки рения устойчивы к щелочам, серной кислоте, соляной кислоте, разбавленной азотной кислоте (азотная кислота неконцентрированная) и царской водке при стандартных температуре и давлении.

Рений

Мировое годовое производство рения колеблется от 40 до 50 тонн, в основном в Чили, США, Перу и Польше. Около 70% мирового рения используется для изготовления деталей из жаропрочных сплавов для реактивных двигателей. Еще одним важным применением рения являются платино-рениевые катализаторы, которые можно использовать для производства бессвинцового высокооктанового бензина.

Металл с высокой температурой плавления – Top 3. Тантал (Ta)

Тантал  занимает третье место в нашем списке металлов с высокой температурой плавления. Он имеет температуру плавления 2966 °C .

Тантал можно вытягивать в тонкую фольгу благодаря его умеренной твердости и пластичности. Тантал имеет очень маленький коэффициент теплового расширения. Тантал обладает отличными химическими свойствами и обладает высокой устойчивостью к коррозии. Не реагирует на соляную кислоту, концентрированную азотную кислоту и «царскую водку» как в холодных, так и в горячих условиях.

Тантал

Тантал можно использовать для изготовления испарительных сосудов, а также электродов, выпрямителей и электролитических конденсаторов для электронных ламп. Тантал используется в медицине для изготовления тонких срезов или нитей для восстановления поврежденных тканей.

Тантал используется в конденсаторах для использования в военной технике. Половина производимого в мире тантала используется для изготовления танталовых конденсаторов. Американское агентство оборонной логистики, крупнейший владелец металла, однажды выкупило треть мировых запасов тантала.

Металл с высокой температурой плавления — Top 4. Молибден (Mo)

Молибден , как и вольфрам, является тугоплавким металлом. Он занимает 4-е место в нашем списке металлов с высокой температурой плавления. Его температура плавления составляет 2620 °C .

Молибден в основном используется в черной металлургии. Добавление молибдена в нержавеющую сталь может улучшить коррозионную стойкость стали. Добавление молибдена к чугуну позволяет повысить его прочность и износостойкость.

Молибден

Суперсплав на основе никеля, содержащий 18% молибдена , обладает высокой температурой плавления, низкой плотностью и малым коэффициентом теплового расширения. Молибден широко используется в электронных устройствах, таких как электронные лампы, транзисторы и выпрямители.

Металл с высокой температурой плавления – Top 5. Ниобий (Nb)

С температурой плавления 2468 °C , ниобий занимает 5-е место в нашем списке металлов с высокой температурой плавления.

Ниобий — редкий серебристо-серый, мягкий и ковкий металл с высокой температурой плавления . При комнатной температуре ниобий не реагирует с воздухом. Ниобий можно соединить с серой, азотом и углеродом непосредственно при высоких температурах. Ниобий не реагирует с неорганическими кислотами и основаниями, не растворяется в царской водке, но растворяется в плавиковой кислоте.

Ниобий

Содержание ниобия в земной коре составляет 20 ПП М, а распределение ресурсов ниобия относительно концентрированное. Благодаря хорошей сверхпроводимости, высокой температуре плавления, коррозионной стойкости и износостойкости ниобий широко используется в стали, сверхпроводящих материалах, аэрокосмической, атомной энергетике и других областях.

Металл с высокой температурой плавления — топ 6. Иридий (Ir)

Иридий занимает 9 место0253 6-е место в нашем списке металлов с высокой температурой плавления . Его температура плавления составляет 2454 °C .

Иридий был открыт в 1803 году в нерастворимых примесях платины. Главный первооткрыватель, Смитсон Теннант, назвал его иридием в честь ириса из-за множества разноцветных солей.

Иридий

Иридий химически стабилен. Иридий – самый устойчивый к коррозии металл. Иридий химически устойчив к кислотам и нерастворим в них. Только губчатый иридий медленно растворяется в горячей царской водке.

Поскольку иридий очень устойчив к коррозии и высоким температурам, он очень подходит в качестве добавки к сплаву. Некоторые из давно используемых деталей авиационных двигателей изготовлены из иридиевого сплава.

Металл с высокой температурой плавления — Топ 7. Гафний (Hf)

Гафний — еще один металл с высокой температурой плавления, заслуживающий места в нашем списке. I имеет температуру плавления 2227 °C .

Гафний — блестящий серебристо-серый переходный металл. Гафний не взаимодействует с разбавленной соляной кислотой, разбавленной серной кислотой и сильным раствором щелочи, но может растворяться в плавиковой кислоте и царской водке.

Название элемента происходит от латинского названия города Копенгаген. В 1925 году шведский химик Эрвизи и голландский физик Костер получили чистую соль гафния, а затем восстановили ее металлическим натрием, чтобы получить чистый металлический гафний.

Гафний

Основным применением гафния является изготовление управляющих стержней для ядерных реакторов. Чистый гафний обладает пластичностью, простотой обработки, жаростойкостью и коррозионной стойкостью, что является важным материалом в атомной энергетике.

Металл с высокой температурой плавления — 8-е место. Родий (Rh)

Родий занимает 8-е место в нашем списке металлов с высокой температурой плавления. Температура плавления этого тугоплавкого металла составляет 1960 °C .

Родий — серебристо-белый твердый металл с высокой отражательной способностью. Металлы родия обычно не образуют оксидов; расплавленный родий поглощает кислород, но при затвердевании кислород выделяется. Родий  нерастворим в большинстве кислот, полностью нерастворим в азотной кислоте, мало растворим в царской водке.

Родий

Родий имеет высокую температуру плавления, высокую прочность, стабильные электротермические свойства, хорошую коррозионную стойкость, стойкость к высокотемпературному окислению и хорошую каталитическую активность. Поэтому родий широко используется в очистке выхлопных газов автомобилей, химической промышленности, аэрокосмической промышленности, производстве стекловолокна, электронной и электротехнической промышленности и других областях, известных как «промышленный витамин ».

Металл с высокой температурой плавления – верхняя часть 9. Хром (Cr)

Хром занимает 8 место в нашем списке металлов с высокой температурой плавления. Это серебристо-белый блестящий металл с температурой плавления 1907 °C .

Чистый хром пластичен, тогда как содержащий примеси хром тверд и хрупок. Плотность хрома 7,20 г/см3 . Этот тугоплавкий металл не растворяется в воде, но растворяется в сильных щелочных растворах. Хром обладает высокой коррозионной стойкостью и очень медленно окисляется на воздухе даже при сильном нагревании. Следовательно, хромирование других металлов может защитить металл.

Хром

Содержание хрома в корке 0,01% , ранг 17 . Свободного хрома в природе не существует, основной рудой, содержащей хром, является хромит. Хром широко используется в металлургии, химической промышленности, производстве чугуна, огнеупоров, высокоточной технологии и других областях.

Металл с высокой температурой плавления — 10 лучших. Титан (Ti)

Наш список не полон без титана . Этот тугоплавкий металл имеет высокую температуру плавления 1668 °С . Титан представляет собой серебристо-белый переходный металл, характеризующийся легким весом, высокой прочностью, металлическим блеском и устойчивостью к коррозии влажным хлором.

Однако титан нельзя использовать в сухом газообразном хлоре. Даже если температура ниже 0 ℃ в сухом газообразном хлоре, произойдет бурная химическая реакция с образованием тетрахлорида титана, а затем разложение с образованием дихлорида титана или даже возгорание. Только при содержании воды в газообразном хлоре выше 0,5% можно титана быть надежно стабильным в нем.


Learn more