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(IUPAC名:tungsten),化學符號:W(德語:Wolfram ),是化學元素原子序數是74,是非常硬、鋼灰色至白色的過渡金屬。元素名字Tungsten是來自瑞典古文的白鎢礦,tung sten,意旨重石。

歷史

鎢是卑金屬,在自然界大多與其他元素以化合物的形態存在,而不是單獨存在。鎢在公元1781年被發現且命名[1],在1783年第一次成功分離出鎢。

黑鎢礦以及白鎢礦是鎢的重要礦石。鎢元素的穩定性是非常出色的,在所有元素中擁有最高的熔點3422 °C(6192 °F, 3695 K)以及最高的沸點5930 °C (10706 °F, 6203 K)。密度為19.25 g·cm−3,與鈾與金的密度相當,比的密度還高1.7倍。多晶鎢本身堅硬易脆(在標準條件下,未與其他物質結合時),難以進行加工使用。然而,若是純單晶鎢,則具有延展性,可使用鋼鋸切割。

應用

鎢的應用非常廣泛,最常見的是碳化鎢(WC)硬質合金。這樣的硬質合金用在金屬加工、採礦、採油和建築工業中作為耐用金屬。此外在電燈泡和真空管中鎢絲的應用也很廣。鎢還常用作電極。鎢可以拉成很細的絲,而且熔點非常高。它的其它應用包括:

  • 由於鎢的熔點非常高,所以常用於航空和高溫環境,例如電子、加熱和焊接(E.G. 鎢極氣體保護電弧焊)。
  • 鎢非常堅硬,非常緊密,因此製作重金屬合金非常理想,這樣的合金用在裝甲、散熱片和高密度的應用上例如壓重物、平衡重物、飛機的壓重物等。
  • 由於鎢非常緊密,飛鏢往往含80%至97%的鎢。
  • 高速鋼含鎢,有時含18%的鎢。
  • 製造渦輪機片、耐用部分和保護層的高溫合金含鎢(哈氏合金、鎢鉻鈷合金等)。
  • 在子彈中使用鎢來取代
  • 鎢的化合物被用作催化劑、無機顏色。二硫化鎢是高溫潤滑劑,它在500 °C依然穩定。
  • 由於鎢的漲性和硅酸硼玻璃類似,所以人們用它進行玻璃/金屬密封。
  • 鎢與、鐵和的合金被用來製作重合金,這樣的重合金用在動能彈中取代貧鈾。
  • 在集成電路中鎢是前路之間的連接物。在二氧化硅絕緣體中侵蝕接觸孔,注入鎢,磨平來連接三極管。典型的接觸孔可以小到65納米
  • 碳化鎢是最硬的物質之一[2],被用在機器工具和磨料中。碳化鎢是磨具和轉具中最常見的材料,往往也是最好的材料
  • 放射醫學中鎢是屏蔽物質。運輸氟脫氧葡萄糖一般用鎢容器,因為氟脫氧葡萄糖中的高能量氟-18令鉛容器無法使用。

其它:氧化鎢被用在陶瓷釉中,鈣或鎂鎢常用在熒光粉中。在核物理核醫學中鎢晶體被用作閃爍探測器。鎢被用作X射線目標和在電子爐中作為加熱器。含鎢的鹽被用在化學和皮革工業中。青銅色的氧化鎢被用在繪畫中。由於它的低敏感性碳化鎢被用作首飾,此外由於它非常硬它不會像其它擦光的金屬被劃痕。有些樂器的鉉使用鎢絲。

鎢合金有許多的應用,包含燈泡燈絲、X射線管、鎢極氣體保護電弧焊、超合金和輻射防護屏蔽。鎢的高硬度和高密度的特性,可用於軍事用途上,如穿甲彈。鎢化合物也經常在工業上作為催化劑使用。鎢是第三過渡族中唯一一個其存在於一些少數細菌與古細菌中的金屬。是任何生物體內不可或缺元素中最重的一個元素。然而,鎢會干擾和銅的代謝,對於一般常看到的生物體是具有一些毒性的。

視頻

鎢 相關視頻

鎢的前世今生
國際歷史上鎢的用途

參考文獻