Volframimetallin ominaisuudet

Ruotsalainen kemisti Sheller löysi volframin vuonna 178 litrassa, kun hän käytti happoa volframihapon hajottamiseen, mutta puhtaan volframimetallin tuottaminen kesti kuusikymmentäseitsemän vuotta.

Volframi on tärkeä strateginen metalli, volframimalmia kutsuttiin muinaisina aikoina "raskaaksi kiveksi". Sen tiheys on 19,3 g/cm3. Kaikista metalleista volframilla on korkein sulamispiste (3407 ⫽ 2,0) astetta, alhaisin höyrynpaine, suurin vetolujuus (1650 asteessa) ja alhainen haihtumisnopeus. Samanaikaisesti volframi on myös erittäin kovaa, puhdas volframi on teräksen harmaasta tinavalkoiseen kovametallia, erittäin puhdasta volframi voidaan sahata (puhdas volframi on erittäin hauras, ei helppo käsitellä). Volframia voidaan työstää takomalla, vetämällä ja lyömällä. Volframi on kemiallisesti stabiili, ei reagoi ilman tai veden kanssa huoneenlämmössä, ja se on liukenematon kloorivetyhappoon, rikkihappoon, typpihappoon ja alkaliliuoksiin. Se ei liukene suolahappoon, rikkihappoon, typpihappoon ja alkaliliuoksiin. Se liukenee veteen ja typpi- ja fluorivetyhapon seokseen. Korkeassa lämpötilassa se voidaan yhdistää kloorin, bromin, jodin, hiilen, typen ja rikin kanssa, mutta ei vedyn kanssa. Korroosionkestävyys on erittäin hyvä, useimmilla epäorgaanisilla hapoilla on vähän eroosiota. Ilmassa sen pinta muodostaa suojaavan oksidin, mutta korkeissa lämpötiloissa se hapettuu kokonaan. Volframiatomien ulomman elektronikerroksen konfiguraatio perustilassa on [Xe]4f145d46s2 ja valenssielektronien konfiguraatio on 5d4S2. Volframin hapetustilat ovat +1,+2,+3,+4,+6 jne. Korkeaarvoiset oksidit ovat happamia ja matala- valenttioksidit ovat emäksisiä. +6-Valenttisella volframilla on korkea ionipotentiaali ja vahva kyky houkutella ligandeja tai muuttaa niitä. Yleisin oksidi on keltainen volframitrioksidi, WO3, joka voidaan liuottaa alkaliseen veteen muodostaen WO42-. Tärkeitä volframiyhdisteitä ovat volframidioksidi W02, volframitrioksidi W03, volframihappo W04:stä, metavolframihappo H6W12039-27H20, natriumortovolframaatti Na2Wq, kalsiumvolframaatti CaWO4, volframi-heteropolyhapot ja -halogenidit. Pienen määrän volframia lisääminen teräkseen voi lisätä teräksen kovuutta huomattavasti.

Maankuoressa volframipitoisuus on neljäsataa tuhannesosaa. Kiinan volframivarannot muodostavat maailman ensimmäisen! Niistä suurin määrä volframia löytyy Dagengin vuoristosta Jiangxin maakunnassa, ja volframia on runsaasti myös Guangxissa, Guangdongissa, Hunanissa ja muissa paikoissa.

Me kaikki tiedämme, että volframista voidaan tehdä filamentteja, mutta suurin volframin käyttötarkoitus ei ole filamenttien, vaan volframiteräksen valmistaminen. Joka vuosi 90 % volframista käytetään volframiteräksen valmistukseen. Muinaisessa Kiinassa on usein kutsuttu "rautaa kuin mutaa" miekka, "Water Margin" sanoi, että hiukset "vihreäkasvoinen peto" Yang Zhin miekan terän isku, hiukset katkeavat puoliksi. Nämä legendat ovat varmasti liioiteltuja, mutta on totta, että osa veitsestä on poikkeuksellisen terävä. Nykyaikaisen analyysin mukaan kemiallisilla menetelmillä. Osoittautuu, että näissä teräsveitseissä on volframia! Nyt ihmiset käyttävät volframimalmia ja rautamalmia yhdessä, jalostettuna volframiteräkseksi. Volframiteräs sisältää yleensä 9-17 % volframia.