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钨(IUPAC名:tungsten),化学符号:W(德语:Wolfram ),是化学元素,原子序数是74,是非常硬、钢灰色至白色的过渡金属。元素名字Tungsten是来自瑞典古文的白钨矿,tung sten,意旨重石。
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历史
钨是卑金属,在自然界大多与其他元素以化合物的形态存在,而不是单独存在。钨在公元1781年被发现且命名[1],在1783年第一次成功分离出钨。
黑钨矿以及白钨矿是钨的重要矿石。钨元素的稳定性是非常出色的,在所有元素中拥有最高的熔点3422 °C(6192 °F, 3695 K)以及最高的沸点5930 °C (10706 °F, 6203 K)。密度为19.25 g·cm−3,与铀与金的密度相当,比铅的密度还高1.7倍。多晶钨本身坚硬易脆(在标准条件下,未与其他物质结合时),难以进行加工使用。然而,若是纯单晶钨,则具有延展性,可使用钢锯切割。
应用
钨的应用非常广泛,最常见的是碳化钨(WC)硬质合金。这样的硬质合金用在金属加工、采矿、采油和建筑工业中作为耐用金属。此外在电灯泡和真空管中钨丝的应用也很广。钨还常用作电极。钨可以拉成很细的丝,而且熔点非常高。它的其它应用包括:
- 由于钨的熔点非常高,所以常用于航空和高温环境,例如电子、加热和焊接(E.G. 钨极气体保护电弧焊)。
- 由于钨非常紧密,飞镖往往含80%至97%的钨。
- 高速钢含钨,有时含18%的钨。
- 制造涡轮机片、耐用部分和保护层的高温合金含钨(哈氏合金、钨铬钴合金等)。
- 在子弹中使用钨来取代铅。
- 钨的化合物被用作催化剂、无机颜色。二硫化钨是高温润滑剂,它在500 °C依然稳定。
- 由于钨的涨性和硅酸硼玻璃类似,所以人们用它进行玻璃/金属密封。
- 在集成电路中钨是前路之间的连接物。在二氧化硅绝缘体中侵蚀接触孔,注入钨,磨平来连接三极管。典型的接触孔可以小到65纳米。
其它:氧化钨被用在陶瓷釉中,钙或镁钨常用在荧光粉中。在核物理和核医学中钨晶体被用作闪烁探测器。钨被用作X射线目标和在电子炉中作为加热器。含钨的盐被用在化学和皮革工业中。青铜色的氧化钨被用在绘画中。由于它的低敏感性碳化钨被用作首饰,此外由于它非常硬它不会像其它擦光的金属被划痕。有些乐器的铉使用钨丝。
钨合金有许多的应用,包含灯泡灯丝、X射线管、钨极气体保护电弧焊、超合金和辐射防护屏蔽。钨的高硬度和高密度的特性,可用于军事用途上,如穿甲弹。钨化合物也经常在工业上作为催化剂使用。钨是第三过渡族中唯一一个其存在于一些少数细菌与古细菌中的金属。是任何生物体内不可或缺元素中最重的一个元素。然而,钨会干扰钼和铜的代谢,对于一般常看到的生物体是具有一些毒性的。
视频
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参考文献
- ↑ 钨元素由瑞典化学家舍勒(CWScheele)于1781年从当时称为...,豆丁网,2010-10-07
- ↑ 人类已知的最坚硬的12种材料,个人图书馆,2017-11-18