钨会生锈吗?

钨会生锈吗?

多年来,钨一直是工业和珠宝用途的首选。除了经济,它还具有导热性、强度和刚度等高温特性。因此,钨及其碳化物以高强度使用而闻名。很多人可能对钨是否会生锈有疑问。在本文中,我们将详细研究这一点及其相关问题。

那么,钨会生锈吗?纯钨不会生锈或腐蚀,因为它的表面会产生铜绿。用于珠宝的高质量镍粘结剂钨是惰性化学物质,在极端条件下会被腐蚀。高温(600°C以上)使外观生锈。而钴粘结剂钨易受外界因素氧化而腐蚀。

从技术上讲,生锈是一种只发生在铁和铁合金中的化学过程。钨是一种不活跃的金属,在室温下不发生反应。

钨线膨胀

从图中可以看出,钨的热膨胀系数很低。

这意味着,即使在高温下,钨也不会发生太大变形。这是因为它经历了循环氧化,导致最终挥发。

纯钨会生锈吗?

是的,但是在很高的温度下。钨的腐蚀原因在于它的电子结构。

让我们看一下它的电子构型来讨论它。

钨电子组态

钨轨道

图像显示,钨在5d壳层中有4个未配对电子,使其渴望氧化以达到稳定的状态

它在大气中含量丰富,一个氧分子需要2个电子才能达到稳定的状态。

两个氧分子在一起需要4个电子,这就是为什么钨有4个未配对的电子可以捐赠,是一个合适的选择。

此外,这也是钨在高温下与氧反应并腐蚀的原因。

钨在腐蚀过程中的化学反应为:

WC(钨)+ 2.5O2(氧)——> WO3(三氧化钨)+ CO2(二氧化碳)

它是锈棕色的三氧化钨,使钨看起来生锈了。正如化学反应中提到的,即使是纯钨也同样会氧化。

钨环会变色吗?

不。对于珠宝级,钨与镍粘结剂混合,使其更适合凿。粘结剂有助于将碳化物和钨结合在一起,在600°C以上氧化。

在如此极端的温度下,没有人会遇到这个戒指。

钨ph值

钨受到pH值为1和0的酸性条件的影响。

再说一次,这些价值太强烈了,没有人会在他或她的生活中与如此强烈的酸打交道,除非在化学实验室工作。

镍基碳化钨本质上是惰性化学物质。因此,它不会因外界环境因素而发生氧化。

钨耐腐蚀吗?

部分是的。所有的钨合金都在与大气中的化学元素发生氧化、硫化或其他反应时发生腐蚀。

正是由于具有高延展性、延展性、刚度等特性,才使得混合成为一种常见的做法。

纯钨及其合金在非常高的温度下反应,使其成为地球上存在的最耐用的元素之一。

同样,铂也会产生一层铜绿,保护它不受腐蚀。看看有趣的文章白金褪色

为什么钨是耐腐蚀的?

钨的氧化性质可以用下面提到的图表来研究。氧化过程仅依赖于高温和时间。

研究了三种温度下的氧化动力学:

  • 从室温到500°C:形成一层蓝色的WO3
  • 500℃以上:蓝色层上形成一层黄色的WO3
  • 1000℃以上:WO3开始最终挥发。

与钨不同,纯银是一种含铜的合金,有时容易被腐蚀。读这篇关于……的文章纯银生锈

单位面积的质量随温度的变化

单位面积上钨的质量随温度的变化

从图中可以看出,挥发发生在1000°C及以上。在W和WC之前就已经发生过了。

钨在高温下变得更光滑的摄影图像

摄影钨

在较高温度下的开放孔隙使氧化过程进行得更快,最终导致挥发。

单位面积质量随时间的变化

单位面积钨的质量随时间的变化

从图中可以看出,在高温下,钨的质量结构随着时间的增加而变化。因此,时间对钨的腐蚀起着至关重要的作用。

钨的腐蚀是如何开始的?

钨蒸汽压

这张图显示了钨对温度升高的反应。

钨与蒸汽的化学反应使其温度达到800°C,形成水合的氧化钨,具有很高的蒸汽压,易于在流动的大气中对流。

是的,正是湿度开始腐蚀钨。

结论

钨是商业和工业用途的良好选择,因为它在常温下不会腐蚀。如果你已经意识到,上面提到的所有图表都是在比较钨和其他难熔金属,尤其是钼。

之所以如此,是因为钼是商业用途中最受欢迎的选择之一。通过与钨的比较,表明钨是全球范围内用于各种用途的另一种最优选的难熔金属。

除此之外,金属的氧化(腐蚀)被认为是不好的,对于钨来说,它是相反的。钨的氧化有助于在高温下保持其性能。

还有一些问题

钴粘结剂和镍粘结剂的区别是什么?
钨与钴粘结剂和镍粘结剂混合,使其更适合于凿。粘结剂有助于将碳化物和钨结合在一起。

对于珠宝,钨与镍粘结剂混合,因为合金在600°C以上氧化。出于工业目的,

钨与钴结合剂混合,因为它氧化得很快,但有助于硬度、韧性和耐磨性,使其成为金属滚轮和各种发动机部件的合适选择。

为什么钨是珠宝制品的合适选择?
钨是低到无需维护,不过敏的皮肤,使其成为日常穿着的合适选择。

钨片防水吗?
是的,水不能穿透钨的表面,使其防水。这是因为钨的分子结构密集排列。

钨分子结构

你可能会惊讶于每个分子之间的紧密连接。

如何去除钨片上的腐蚀?
将电极加热至800°C,并提供低压氢气。它导致了这样的反应:
WO3 (s) + 3H2 (g)→W(s) + 3H2O (g)

另一种方法是真空高温处理。将钛吸气剂放在钨的附近,因为钨的氧会从钨迁移到钛。

钨是最强的金属吗?
是的,钨是最强的金属之一,熔点为3422°C / 6192°F。

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