你听说过一种天然耐腐蚀和耐化学物质的金属吗?
你知道在所有金属中哪种金属的熔点最高吗?
有一种金属几乎和钻石一样坚硬和坚韧吗?
你还在猜答案吗?
让我来帮你。它是钨。
钨是一种罕见的、坚硬但易碎的金属，于1781年首次被发现。
它是浅灰色的颜色，尤其以其健壮性而闻名。它的原子序数是74，用原子符号W表示，这个符号来源于它的另一个名字Wolfram。
自然地，钨是五种同位素的混合物。它们是钨-180、钨-182、钨-183、钨-184和钨-186。
钨是所有元素中熔点和沸点最高的，而且具有很高的抗拉强度。
在硬度方面，它在莫氏硬度刻度上的值在8到9之间，略低于钻石(硬度值为10)。这使得钨成为世界上第二硬的东西。
它很硬，但本质上很脆，很难处理。然而，由于其延展性，这种金属的纯单晶形式可以使用钢锯切割。此外，在较高的温度下工作可以增强其延展性。
钨也存在于某些形式的细菌和古细菌中，作为生物分子的一部分，是已知的唯一过渡金属元素。然而，它对大多数其他生命形式是有毒的，因为它干扰钼和铜的代谢。
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钨的性质
这种奇妙的元素也有同样惊人的特性。它属于元素周期表的第6族和周期6，是d区元素的成员。在标准温度和压力下，它是一种有光泽的固体材料。
钨的更重要特性如下表所示:
| 财产 | 价值 |
| 相对原子质量 | 183.84 |
| 密度 | 室温为19.3 g/cm3. 熔点为17.6 g/cm3. |
| 原子序数 | 74 |
| 原子的象征 | W |
| 外观 | Steel-greyish |
| 原子半径 | 139点 |
| 共价半径 | 162±7点 |
| 熔点 | 3695 K |
| 沸点 | 6203 K |
| 熔解热 | 52.31焦每摩尔 |
| 汽化热 | 774焦每摩尔 |
| 摩尔热容 | 24.27 J /(摩尔·K) |
| 电负性 | 2.36 |
| 氧化态 | −4，−2，−1,0，+1，+2，+3，+4，+5，+6 |
| 电子配置 | (Xe) 4 f145 d46 s2 |
| 磁排序 | 顺 |
| 晶体结构 | 体心立方(BCC) |
| 摩氏硬度 | 8 - 9 |
现在，我们已经讨论了钨的重要性质。我们可以继续研究它作为金属如此重要的用途。
钨的用途
钨在许多领域有广泛的应用。
由于钨具有较高的韧脆转变，通常采用化学气相沉积、粉末冶金、选择性激光熔炼等技术来制造钨制品。
工业用途
许多工业利用钨来制造或加工产品。
1.碳化钨
它是最坚硬的碳化物之一，也是一种高效的导电体。它被用于制造刀，锯，钻头等，特别是切割硬质合金本身。
它也用于制造耐磨磨料，以及铣削和车削工具。
2.珠宝
烧结碳化钨被用于制作珠宝，尤其是戒指，它具有极强的耐磨性，能在相当长的时间内保持光洁度和光泽，甚至比金属钨更好。
然而，由于碳化钨是脆性的，这些环在锐力的影响下可能会破裂。
金属钨虽然不像碳化钨那样坚硬，但具有低致敏性，用于制造具有拉丝表面的戒指，并且抗刮伤。
由于金和钨的密度相似，也用于用金镀钨条来制假金条。
虽然这些金属的其他性质彼此不同，但表面测试无法检测出它们之间的差异。
合金
钨，由于其极高的硬度和有效的耐热性，与其他元素相结合，以提高其质量。
生产的大部分钨都用于制造钨钢。下面介绍一些其他钨合金及其用途:
3.航空航天和汽车
钨合金用于航空航天和汽车工业，如制造火箭发动机喷管，涡轮叶片等。用于制造高速钢、哈氏合金、钨铬钴合金等合金。
由于密度高，钨被用于制造赛车(一级方程式)、商用飞机(尾压舱物)、军用飞机(转子重量)和游艇(压载龙骨)的压舱物。
4.电弧焊
由于钨的耐热能力强，常与铜、银等导电金属结合用于电弧焊。
这里的导电性是通过结合导电金属实现的，而钨则负责为焊条提供强度以承受高温。
5.永久磁铁
约5.5 - 7.0%的淬火钨钢因其高剩磁和矫顽力而用于制造永磁体。
军事用途
许多武器，武器架，炸药等需要钨的强度，阻力和其他重要性能。
钨在军事装备中的几个重要用途如下:
6.动能穿透器
在一些地方，即使铀的放射性已经耗尽，也会引起严重的问题，或者在不需要铀的燃烧特性的地方，镍、铁或铜会与钨结合，形成重合金。
这些是用来代替铀的动能穿透器。
7.炸药
密集的内金属炸药利用高密度粉末形式的钨来增加武器的杀伤力。
此外，它还被用于制造手榴弹、炮弹和导弹。它甚至在二战中被德国用来制造反坦克炮。
化学品使用
8.催化
在加氢脱硫反应中，很多地方都使用硫化钨(IV)代替二硫化钼(MoS2)作为催化剂。
选择性催化还原(SCR)催化剂用于火力发电厂也使用氧化钨(WO3.)作为添加剂。
这提高了催化剂的寿命，也增强了它们的物理强度。这有助于从氮氧化物中形成水和氮。
硫化钨、钨酸钨和杂多钨分别用作电催化剂、光催化剂和多功能催化剂。
9.化学物质
钨酸钙和钨酸镁被用来制造荧光灯。
闪烁探测器也使用晶体钨酸盐。硫化钨(IV)是一种在高温范围内稳定的润滑剂。
氧化钨也用于制作陶瓷釉料。化学和制革工业也使用一些钨盐。
电子产品
钨在电子产品中的首次应用与灯丝有关。在此之后，它被用于制造多种电子产品。下面列出了其中一些:
10.电器
需要在高温下工作的电器，如真空管、阴极射线管、白炽灯等，都使用钨，因为钨的熔点高，耐热性好。它增强了电器的整体强度。
它也被用作晶体管、集成电路等的互连材料。
传统的布线现在也被金属薄膜所取代，金属薄膜中使用了硅涂层和钨。
11.电极
钨对化学物质有很强的抗性，而且在本质上也是导电的。这些特性使其适用于制造电极、场发射枪等。
13.放射学
由于其惊人的屏蔽性能，钨被用于伽马成像，也用于屏蔽高能放射性辐射。它也是x射线目标的来源。
14.纳电子学
虽然钨本身很脆，但在高温下工作可以增强其延展性。因此，细钨丝，被称为纳米线，已经使用线材制造技术制造。
这些电线是由大块钨生产的，其形态是使用热氧化工艺控制的。
这些纳米线用于气体传感器和pH值探头。在纳米电子学方面，它们是一种很有前途的材料。
15.核反应堆
钨的抗侵蚀能力和高熔点使其成为核聚变反应堆内壁涂层的可靠候选材料。
这些壁直接暴露在等离子体中，因此会遇到非常高的温度。
共同使用
16.制造业的重量
钨因其密度高而被用于制造重物。高质量的镖是由合金钨铜，镍，或铁制造。
17.3 d打印机
3D打印机的喷嘴也使用钨，因为钨的导热性和耐磨性提高了打印体验。
钨的生物学作用
钨只在细菌和古细菌中作为生物分子的一部分被发现。它们在真核生物中不存在，甚至被认为对许多生命形式是有毒的。
被称为氧化还原酶的酶，特别是用于将羧酸还原为醛的酶含有钨。
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结论
钨是一种非常坚硬和耐腐蚀的金属，用于各种用途，如航空航天、军事设备、电子、核反应堆、化学等。
这次钨矿就到这里了。想了解更多科学知识和乐趣，请继续访问。
