熱強(qiáng)和耐磨合金
作為難熔的金屬鎢是許多熱強(qiáng)合金的成分,如3%--15%的鎢、25%--35%的鉻、45%--65%的鈷、0.5%--0.75%的碳組成的合金,主要用于強(qiáng)烈耐磨的零件,例如航空發(fā)動(dòng)機(jī)的活門(mén)、壓模熱切刀的工作部件、渦輪機(jī)葉輪、挖掘設(shè)備、犁頭的表面涂層。
在航空火箭技術(shù)中,以及要求機(jī)器零件,發(fā)動(dòng)機(jī)和一些儀器的高熱強(qiáng)度的其它部門(mén)中,鎢和其它給熔金屬(如鉭、鈮、鉬、錸)的合金用作熱強(qiáng)材料。
電真空照明材料
鎢以鎢絲、鎢帶和各種鍛造元件用于電子管生產(chǎn)、無(wú)線電電子學(xué)和X射線技術(shù)中。鎢是白織燈絲和螺旋絲的材料。高的工作溫度(2200--2500℃)保證高的發(fā)光效率,而小的蒸發(fā)速度保證絲的壽命長(zhǎng)。鎢絲用于制造電子振蕩管的直熱陰極和柵極,高壓整流器的陰極和和各種電子儀器中旁熱陰極加熱器。用鎢做X光管和氣體放電管的對(duì)陰極和陰極,以及無(wú)線電設(shè)備的觸頭和原子氫焊槍電極。鎢絲和鎢棒作為高溫爐(3000℃)的加熱器。鎢加熱器在氫氣氣體、惰性氣體或真空中工作。
為有金屬光澤的灰黑色金屬(體心立方結(jié)晶)。熔點(diǎn)3400℃。沸點(diǎn)5555℃。鎢的硬度是金屬中硬的,經(jīng)過(guò)燒結(jié)的鎢條的硬度為200~250,經(jīng)過(guò)旋錘的鎢棒為350~400。溶于硝酸和氫氟酸的混酸。與氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物熔融。微溶于硝酸、硫酸、王水;不溶于水,氫氟酸、氫氧化鉀。鎢有兩種變型,a和B。在標(biāo)準(zhǔn)溫度和常壓下,a型是穩(wěn)定的體心立方結(jié)構(gòu)。B型鎢只有在有氧存在的條件下才能出現(xiàn)。它在630℃以下是穩(wěn)定的,在630℃以上又轉(zhuǎn)化為a鎢,并且這一過(guò)程是不可逆的。
鎢絲的電阻率是5.3*10^-8,鎢的熔點(diǎn)高,電阻率大,強(qiáng)度好,蒸氣壓低,是所有純金屬中制作白熾燈絲的材料。但鎢的硬度大且脆,很難加工。當(dāng)電流通過(guò)鎢絲被加熱到一定溫度,鎢絲的電阻值也就增加到一定值(一般金屬絲的電阻值隨溫度升高而增加)。1909年,庫(kù)利奇發(fā)明了鎢絲的加工工藝,為白熾燈泡的生產(chǎn)和推廣起了決定性的作用,其基本原理一直沿用到今天。