Ciężar właściwy wolframu, właściwości, marki i tabela wartości
Wolfram jest pierwiastkiem szóstej grupy układu okresowego pierwiastków chemicznych. Nazwa pochodzi od dwóch niemieckich słów: Wolf i Rahm, co łącznie tłumaczy się jako „wilcza piana”. Wolfram jest szarym metalem o jasnych odcieniach. Charakteryzuje się jako jeden z najbardziej trudno topliwych metali.
Tabela ciężaru właściwego wolframu
Ponieważ wolfram jest materiałem złożonym, samodzielne obliczenie jego ciężaru właściwego w warunkach polowych nie jest praktyczne. Takie obliczenia wykonuje się w specjalistycznych laboratoriach chemicznych. Średni ciężar właściwy wolframu jest jednak znany i mieści się w zakresie od 19,1 do 19,3 g/cm³.
Dla uproszczenia obliczeń poniżej przedstawiono tabelę z wartościami masy wolframu i jego ciężaru właściwego w zależności od jednostek miary.
| Materiał | Ciężar właściwy (g/cm³) | Masa 1 m³ (kg) |
| Wolfram | Od 19,1 do 19,3 | Od 19100 do 19300 |
Właściwości wolframu
Wolfram jest metalem przejściowym o szarej barwie i jasnych odcieniach. Należy do najbardziej trudno topliwych metali. Z wyglądu przypomina stal. Obróbce mechanicznej poddaje się głównie po podgrzaniu, a wymagany reżim zależy od rodzaju obróbki.
Jeśli rozpatrywać ten metal z punktu widzenia zastosowania materiału, do jego najważniejszych cech należą:
- bardzo duża gęstość, wynosząca 19,3 g/cm³;
- wysoka temperatura topnienia na poziomie 3380 °C;
- akceptowalna rezystywność elektryczna wynosząca 5,5 μΩ*cm;
- normalny współczynnik rozszerzalności liniowej, wynoszący 4,32;
- bardzo wysoka temperatura wrzenia wolframu, wynosząca 5900 °C;
- mała szybkość parowania nawet przy temperaturach powyżej 200 °C;
- przewodność elektryczna około trzy razy niższa niż w przypadku miedzi.
Do wad ograniczających zastosowanie wolframu należą wysoka kruchość przy niskich temperaturach, duża gęstość oraz niska odporność na działanie kwasów w niskich temperaturach.
Marki wolframu
W zależności od dodatków i domieszek wolfram dzieli się na marki:
- Wolfram marki WCh. Jest to czysty wolfram bez dodatku jakichkolwiek domieszek.
- Wolfram marki WA. Jest to wolfram z dodatkiem aluminium i dodatkiem krzemowo-alkalicznym w celu nadania dodatkowych cech, takich jak wytrzymałość po wyżarzaniu, podwyższenie zakresu temperatur pierwotnej rekrystalizacji oraz zapewnienie stabilności kształtu w wysokich temperaturach.
- Wolfram marki WM. Jest to wolfram z dodatkami torowymi i krzemowo-alkalicznymi, które nadają dodatkowe właściwości, takie jak wytrzymałość po wyżarzaniu i podwyższenie zakresu temperatur pierwotnej rekrystalizacji.
- Wolfram marki WT. Jest to wolfram z torem, a dokładniej z tlenkiem toru, w formie dodatku poprawiającego właściwości emisyjne.
- Wolfram marki WI. Jest to wolfram z itrem, a dokładniej z tlenkiem itru, w formie dodatku poprawiającego właściwości emisyjne.
- Wolfram marki WL. Jest to wolfram z lantanem, a dokładniej z tlenkiem lantanu, w formie dodatku poprawiającego właściwości emisyjne.
- Wolfram marki WR. Jest to stop renu i wolframu zwiększający plastyczność po obróbce w wysokich temperaturach, wytrzymałość po wyżarzaniu, zakres temperatur pierwotnej rekrystalizacji oraz rezystywność elektryczną.
- Wolfram marki WRN. Ta marka wolframu nie zawiera dodatków, ale dopuszcza obecność domieszek w podwyższonej ilości.
- Wolfram marki MW. Jest to stop wolframu i molibdenu, nadający podwyższoną wytrzymałość po wyżarzaniu przy zachowaniu plastyczności.
Najczęstsze pytania
Czy gęstości materiału wolframu można używać do dokładnych obliczeń?
Wartości gęstości i masy materiału wolframu w tym artykule są wartościami referencyjnymi. Nadają się do wstępnych szacunków, ale obliczenia projektowe, budowlane, produkcyjne i inne obliczenia krytyczne trzeba sprawdzać na podstawie norm, kart technicznych materiału albo wyników pomiarów.
Dlaczego rzeczywista masa materiału wolframu może różnić się od tabeli?
Rzeczywista masa materiału wolframu zależy od składu, wilgotności, temperatury, porowatości, wielkości frakcji, klasy materiału i warunków pomiaru. Dlatego rzeczywiste wartości mogą różnić się od średnich danych tabelarycznych.
Jak obliczyć masę materiału wolframu na podstawie gęstości?
Do obliczenia orientacyjnego użyj wzoru: masa = gęstość x objętość. Jeśli gęstość materiału wolframu jest podana w kg/m³, a objętość w m³, wynik będzie w kilogramach.