Гянт болд: хэрэглээ, шинж чанар, химийн шинж чанар

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Байгаль эх хүн төрөлхтнийг химийн ашигтай элементүүдээр баяжуулсан. Тэдний зарим нь гэдэс дотор нуугдаж, харьцангуй бага хэмжээгээр агуулагддаг боловч тэдгээрийн ач холбогдол нь маш чухал юм. Үүний нэг нь вольфрам юм. Түүний хэрэглээ нь онцгой шинж чанартай холбоотой.

Гарал үүслийн түүх

XVIII зуун - үелэх систем нээгдсэн зуун энэ металлын түүхэнд суурь болсон.

Өмнө нь ашигт малтмалын чулуулгийн нэг хэсэг болох тодорхой бодис байгааг хүлээн зөвшөөрсөн нь тэдгээрээс шаардлагатай металлыг хайлуулахаас сэргийлж байсан. Жишээлбэл, хүдэрт ийм элемент орсон бол цагаан тугалга олж авахад хэцүү байсан. Хайлах температурын зөрүү болон химийн урвалын үр дүнд шаар хөөс үүсч, цагаан тугалганы гарц багассан.

VIII зуунд энэ металлыг Шведийн эрдэмтэн Шееле болон испаничуудын ах дүү Элюард нар дараалан нээжээ. Энэ нь шеелит, вольфрамит зэрэг эрдэс чулуулгийг исэлдүүлэх химийн туршилтын үр дүнд болсон.

Атомын дугаар 74-ийн дагуу элементүүдийн үечилсэн системд бүртгэгдсэн. Атомын шинж чанартай ховор галд тэсвэртэй металл183.84 масстай вольфрам. Түүний хэрэглээ нь 20-р зууны үед олж илрүүлсэн ер бусын шинж чанаруудтай холбоотой юм.

Хаана хайх вэ?

Дэлхийн хэвлий дэх тооны хувьд "хүн ам сийрэг" бөгөөд 28-р байранд ордог. Энэ нь ойролцоогоор 22 төрлийн эрдсийн бүрэлдэхүүн хэсэг боловч тэдгээрийн зөвхөн 4 нь л олборлоход зайлшгүй шаардлагатай: шеелит (80% орчим гурвалсан исэл агуулдаг), вольфрамит, ферберит, хубнерит (тэдгээр нь тус бүр 75-77% агуулдаг). Хүдрийн найрлагад ихэвчлэн хольц агуулагддаг бөгөөд зарим тохиолдолд молибден, цагаан тугалга, тантал гэх мэт металлын зэрэгцээ "олборлолт" явагддаг. Хамгийн том ордууд нь Хятад, Казахстан, Канад, АНУ, мөн Орос, Португал, Узбекистанд байдаг.

Тэд яаж авах вэ?

Чулуулагт агуулагдах онцгой шинж чанараас гадна цэвэр вольфрам гарган авах технологи нь нэлээд төвөгтэй байдаг.

1. Соронзон салгах, электростатик аргаар ялгах эсвэл флотаци хийх замаар хүдрийг 50-60% вольфрамын ислийн концентраци хүртэл баяжуулна.
2. 99%-ийн ислийг шүлтлэг эсвэл хүчиллэг урвалжаар химийн урвалаар тусгаарлаж, үүссэн тунадасыг үе шаттайгаар цэвэрлэнэ.
3. Нүүрстөрөгч эсвэл устөрөгчөөр металл ангижруулалт, харгалзах металлын нунтаг гаралт.
4. Эмбүү болон нунтаг шахмал түлшний үйлдвэрлэл.

Металлургийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх чухал үе шатуудын нэг бол нунтаг металлурги юм. Энэ нь нунтаг галд тэсвэртэй металлыг холих, тэдгээрийг шахах, дараа нь задлах зэрэгт суурилдаг. Ийм байдлаар технологийн хувьд чухал ач холбогдолтой олон тооны хайлш, түүний дотор вольфрамын карбидыг олж авдаг бөгөөд тэдгээрийн хэрэглээ нь ихэвчлэн хүч чадал, эдэлгээ сайтай зүсэгч хэрэгслийг аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлд ашигладаг.

Физик ба химийн шинж чанар

Вольфрам нь бие төвтэй болор тортой мөнгөн өнгөтэй галд тэсвэртэй, хүнд металл юм.

• Хайлах цэг - 3422 ˚С.
• Буцлах цэг - 5555 ˚С.
• Нягт - 19.25 г/см3.

Энэ нь цахилгаан гүйдлийг сайн дамжуулагч юм. Соронзлохгүй. Зарим эрдэс (шеелит гэх мэт) гэрэлтдэг.

Хүчил, өндөр температурт түрэмгий бодис, зэврэлт, хөгшрөлтөд тэсвэртэй. Гянт болд нь ган дахь сөрөг хольцын нөлөөг арилгах, түүний халуунд тэсвэртэй байдал, зэврэлт, найдвартай байдлыг сайжруулахад хувь нэмэр оруулдаг. Ийм төмөр-нүүрстөрөгчийн хайлшийг ашиглах нь тэдгээрийг үйлдвэрлэх чадвар, элэгдэлд тэсвэртэй гэдгээрээ зөвтгөгддөг.

Механик ба технологийн шинж чанар

Гянт болд нь хатуу, бат бөх металл юм. Түүний хатуулаг нь 488 HB, суналтын бат бэх нь 1130-1375 МПа. Хүйтэн үед энэ нь хуванцар биш юм. 1600 ˚С-ийн температурт уян хатан чанар нь даралтын эмчилгээнд туйлын мэдрэмтгий байдал хүртэл нэмэгддэг: хуурамчаар үйлдэх, өнхрөх, зурах. Энэ металлын 1 кг нь нийт 3 км хүртэлх урттай утас үйлдвэрлэх боломжтой гэдгийг мэддэг.

Хэтэрхий хатуулаг баэмзэг байдал. Өрөмдлөг, эргэлт, тээрэмдэхийн тулд нунтаг металлургийн аргаар хийсэн карбид вольфрам-кобальт материалыг ашигладаг. Бага хурдтай, тусгай нөхцөлд өндөр хурдны хайлштай вольфрамын гангаар хийсэн багаж хэрэгслийг ихэвчлэн ашигладаг. Тоног төхөөрөмж нь маш хурдан элэгдэж, боловсруулсан вольфрам хагардаг тул огтлох стандарт зарчмуудыг хэрэглэх боломжгүй. Дараах технологи ашигладаг:

1. Гадаргын давхаргыг химийн аргаар боловсруулж, нэвчүүлэх, үүнд мөнгө ашиглах.
2. Зуух, хийн дөл, 0.2 А цахилгаан гүйдлийн тусламжтайгаар гадаргууг халаах. Хуванцар чанар бага зэрэг нэмэгдэж, үүний дагуу зүсэлт сайжирдаг зөвшөөрөгдөх температур нь 300-450 ˚С байна..
3. Уйлдаг материалаар вольфрам зүсэх.

Ирлэх, нунтаглах ажлыг алмаазан болон тохойн багаж ашиглан, бага ихэвчлэн корунд ашиглан хийх ёстой.

Энэхүү галд тэсвэртэй металлыг гагнах ажлыг голчлон цахилгаан нум, вольфрам эсвэл нүүрстөрөгчийн электродын нөлөөн дор инертийн хий эсвэл шингэний хамгаалалтын дор гүйцэтгэдэг. Холбоо барих гагнуур хийх боломжтой.

Энэхүү химийн элемент нь бусдаас ялгарах онцлог шинж чанартай. Жишээлбэл, өндөр халуунд тэсвэртэй, элэгдэлд тэсвэртэй байдаг тул хайлштай гянт болд агуулсан гангийн чанар, зүсэх шинж чанарыг сайжруулж, хайлах өндөр температур нь гэрлийн чийдэнгийн утас, гагнуурын электродуудыг үйлдвэрлэх боломжтой болгодог.

Програм

Ховор байдал, ер бусын байдал, ач холбогдол нь вольфрам гянт болд хэмээх металыг орчин үеийн технологид өргөнөөр ашиглахыг тодорхойлдог. Үл хөдлөх хөрөнгө, хэрэглээ нь өндөр өртөг, эрэлт хэрэгцээг зөвтгөдөг. Өндөр хайлах цэг, хатуулаг, хүч чадал, халуунд тэсвэртэй, химийн довтолгоо, зэврэлтэнд тэсвэртэй, элэгдэлд тэсвэртэй, зүсэх шинж чанарууд нь түүний гол бүрээнүүд юм. Хэрэглэх тохиолдол:

1. Утас.
2. Өрөм болон бусад багаж хэрэгсэл, цоолтуур, пүрш, пүрш үйлдвэрлэхэд ашигладаг өндөр хурдтай, элэгдэлд тэсвэртэй, халуунд тэсвэртэй, халуунд тэсвэртэй төмөр нүүрстөрөгчийн хайлш гаргаж авах зорилгоор ган хайлш хийх, төмөр зам.
3. Элэгдэлд тэсвэртэй зүсэх, өрөмдөх, шахах хэрэгсэл болгон ашигладаг "нунтаг" хатуу хайлш үйлдвэрлэх.
4. TIG болон эсэргүүцлийн гагнуурын электродууд.
5. Рентген болон радиотехникийн эд анги, төрөл бүрийн техникийн чийдэнгийн үйлдвэрлэл.
6. Тусгай гэрэлтүүлэгч будаг.
7. Химийн үйлдвэрийн утас ба эд анги.
8. Төрөл бүрийн практик жижиг зүйлс, жишээ нь загас барих зориулалттай жигүүр.

Гянт болд агуулсан төрөл бүрийн хайлш түгээмэл болж байна. Ийм материалын хамрах хүрээ заримдаа гайхмаар байдаг - хүнд инженерчлэлээс эхлээд тусгай шинж чанартай даавуу (жишээлбэл, галд тэсвэртэй) хийдэг хөнгөн үйлдвэр хүртэл.

Бүх нийтийн материал байхгүй. Мэдэгдэж буй элемент бүр болон бүтээгдсэн хайлш нь амьдралын болон үйлдвэрлэлийн тодорхой салбарт өвөрмөц байдал, хэрэгцээ шаардлагаараа ялгагдана. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийн зарим нь урьд өмнө боломжгүй үйл явцыг боломжтой болгодог онцгой шинж чанартай байдаг. Ийм металлын нэг бол вольфрам юм. Түүний хэрэглээ нь ган шиг хангалттай өргөн биш боловч сонголт бүр нь хүн төрөлхтөнд маш хэрэгтэй бөгөөд зайлшгүй шаардлагатай.