A volfrám fajsúlya, tulajdonságai, minőségei és értéktáblázata
A volfrám a kémiai elemek periódusos rendszerének hatodik csoportjába tartozó elem. Nevét két német szóból — Wolf és Rahm — kapta, amelyek együttes jelentése „farkashab”. Világos árnyalatú szürke fém, és minden fém közül az egyik legmagasabb olvadáspontú.
A volfrám fajsúlytáblázata
Mivel a volfrám összetett anyag, fajsúlya terepi körülmények között önállóan nem határozható meg. Az ilyen vizsgálatokat speciális kémiai laboratóriumokban végzik. A volfrám átlagos fajsúlya azonban ismert: 19,1–19,3 g/cm³.
A számítás megkönnyítésére az alábbi táblázat a volfrám tömegét és fajsúlyát mutatja különböző mértékegységekben.
| Anyag | Fajsúly (g/cm³) | 1 m³ tömege (kg) |
| Volfrám | 19,1–19,3 | 19100–19300 |
A volfrám tulajdonságai
A volfrám világos árnyalatú szürke átmenetifém. Az egyik legmagasabb olvadáspontú fém. Megjelenésében az acélhoz hasonló. Mechanikailag csak hevítve munkálható meg, a szükséges hőmérséklet a megmunkálás típusától függ.
Felhasználási szempontból legkiemelkedőbb jellemzői:
- Kiváló, 19,3 g/cm³-es sűrűség
- Nagy, körülbelül 3422 °C-os olvadáspont
- Megfelelő, 5,5 µΩ·cm-es elektromos ellenállás
- Kis, körülbelül 4,5 × 10^-6 1/°C lineáris hőtágulási együttható
- Rendkívül magas, körülbelül 5555 °C-os forráspont
- Alacsony gőznyomás és kis párolgási sebesség magas hőmérsékleten
- Elektromos vezetőképessége háromszor kisebb a rézénél
Használatát a nagy sűrűség, az alacsony hőmérsékleti ridegség és a nehéz megmunkálhatóság korlátozza. Magas hőmérsékleten az oxidációtól is védeni kell; a tömör volfrám szobahőmérsékleten rendszerint sok savval szemben ellenálló.
Volfrámminőségek
A volfrámot adalékai és szennyezői alapján minőségekre osztják:
- ВЧ minőségű volfrám. Tiszta volfrám, adalékok nélkül.
- ВА minőségű volfrám. Alumínium- és alkáli-szilícium-adalékot tartalmaz; ezek növelik a hőkezelés utáni szilárdságot és az elsődleges újrakristályosodás hőmérséklet-tartományát, valamint magas hőmérsékleten biztosítják az alaktartást.
- ВМ minőségű volfrám. Tórium- és alkáli-szilícium-adalékot tartalmaz a hőkezelés utáni szilárdság és az elsődleges újrakristályosodás hőmérséklet-tartományának növelésére.
- ВТ minőségű volfrám. Tóriumot, pontosabban tórium-oxidot tartalmaz adalékként az emissziós tulajdonságok javítására.
- ВИ minőségű volfrám. Ittriumot, pontosabban ittrium-oxidot tartalmaz adalékként az emissziós tulajdonságok javítására.
- ВЛ minőségű volfrám. Lantánt, pontosabban lantán-oxidot tartalmaz adalékként az emissziós tulajdonságok javítására.
- ВР minőségű volfrám. Rénium-volfrám ötvözet, amely magas hőmérsékletű kezelés után növeli a képlékenységet, hőkezelés után a szilárdságot, az elsődleges újrakristályosodás hőmérséklet-tartományát és a fajlagos elektromos ellenállást.
- ВРН minőségű volfrám. Nem tartalmaz adalékokat, de nagyobb mennyiségű szennyező megengedett.
- МВ minőségű volfrám. Volfrám-molibdén ötvözet, amely a képlékenység megőrzése mellett nagyobb hőkezelés utáni szilárdságot ad.
Gyakori kérdések
Mennyit nyom 1 m³ volfrám?
19,1–19,3 g/cm³-es sűrűségnél egy köbméter volfrám tömege körülbelül 19 100–19 300 kg. Az egyik legnehezebb műszaki fém.
Miért használják a volfrámot magas hőmérsékleten?
A volfrám olvadáspontja rendkívül magas, gőznyomása alacsony, és hevítve is megőrzi szilárdságát. Ezért elektródákban, fűtőelemekben és tűzálló ötvözetekben alkalmazzák.
Mi korlátozza a volfrám használatát?
Fő korlátai a nagy sűrűség, az alacsony hőmérsékleti ridegség és a nehéz megmunkálhatóság. Magas hőmérsékleten az oxidáció elleni védelem is fontos.