VI

Trọng lượng riêng của vonfram, tính chất, mác và bảng số liệu

Vonfram là nguyên tố thuộc nhóm sáu của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Tên của nguyên tố bắt nguồn từ hai từ tiếng Đức Wolf và Rahm, ghép lại có nghĩa là «bọt sói». Vonfram là kim loại màu xám sáng. Nó có nhiệt độ nóng chảy cao nhất trong các kim loại.

Bảng trọng lượng riêng của vonfram

Do vonfram là vật liệu phức tạp, không thể tự xác định trọng lượng riêng trong điều kiện hiện trường. Những phép đo này được thực hiện tại các phòng thí nghiệm hóa học chuyên dụng. Tuy nhiên, trọng lượng riêng trung bình của vonfram đã được biết và nằm trong khoảng từ 19,1 đến 19,3 g/cm³.

Để đơn giản hóa việc tính toán, bảng dưới đây trình bày khối lượng và trọng lượng riêng của vonfram theo các đơn vị đo.

Trọng lượng riêng và khối lượng 1 m³ vonfram theo các đơn vị đo
Vật liệuTrọng lượng riêng (g/cm³)Khối lượng 1 m³ (kg)
VonframTừ 19,1 đến 19,3Từ 19100 đến 19300

Tính chất của vonfram

Vonfram là kim loại chuyển tiếp màu xám sáng. Đây là một trong những kim loại chịu lửa nhất. Về hình thức, nó giống thép. Nguyên tố này chỉ có thể được gia công cơ khí khi nung, với chế độ nhiệt phụ thuộc vào loại gia công.

Xét từ góc độ ứng dụng vật liệu, những đặc tính nổi bật nhất của kim loại này gồm:

  • Khối lượng riêng rất cao, bằng 19,3 g/cm³
  • Nhiệt độ nóng chảy cao, khoảng 3422 °C
  • Điện trở suất 5,5 µΩ*cm
  • Hệ số giãn nở tuyến tính thấp, khoảng 4,5 x 10^-6 1/°C
  • Nhiệt độ sôi của vonfram rất cao, khoảng 5555 °C
  • Áp suất hơi thấp và tốc độ bay hơi nhỏ ở nhiệt độ cao
  • Độ dẫn điện thấp hơn đồng ba lần

Những nhược điểm hạn chế ứng dụng của vonfram gồm khối lượng riêng cao, giòn ở nhiệt độ thấp và khó gia công cơ khí. Ở nhiệt độ cao, vật liệu cũng cần được bảo vệ khỏi oxy hóa; vonfram dạng đặc thường bền với nhiều axit ở nhiệt độ phòng.

Các mác vonfram

Tùy theo phụ gia và tạp chất, vonfram thường được chia thành các mác:

  • Vonfram mác ВЧ. Đây là vonfram tinh khiết không bổ sung bất kỳ phụ gia nào.
  • Vonfram mác ВА. Mác này có phụ gia nhôm và silic-kiềm để tạo thêm các đặc tính như độ bền sau ủ, tăng khoảng nhiệt độ tái kết tinh sơ cấp và bảo đảm ổn định hình dạng ở nhiệt độ cao.
  • Vonfram mác ВМ. Mác này có phụ gia thori và silic-kiềm để tạo thêm đặc tính như độ bền sau ủ và tăng khoảng nhiệt độ tái kết tinh sơ cấp.
  • Vonfram mác ВТ. Mác này có thori, chính xác hơn là oxit thori, làm phụ gia để tăng đặc tính phát xạ.
  • Vonfram mác ВИ. Mác này có yttri, chính xác hơn là oxit yttri, làm phụ gia để tăng đặc tính phát xạ.
  • Vonfram mác ВЛ. Mác này có lantan, chính xác hơn là oxit lantan, làm phụ gia để tăng đặc tính phát xạ.
  • Vonfram mác ВР. Đây là hợp kim rheni-vonfram nhằm tăng độ dẻo sau gia công nhiệt độ cao, độ bền sau ủ, khoảng nhiệt độ tái kết tinh sơ cấp và điện trở suất.
  • Vonfram mác ВРН. Mác này không chứa phụ gia nhưng cho phép lượng tạp chất cao hơn.
  • Vonfram mác МВ. Đây là hợp kim vonfram-molypden nhằm tạo độ bền cao hơn sau ủ mà vẫn giữ độ dẻo.

Câu hỏi thường gặp

1 m³ vonfram nặng bao nhiêu?

Với khối lượng riêng 19,1-19,3 g/cm³, một mét khối vonfram nặng khoảng 19 100-19 300 kg. Đây là một trong những kim loại kỹ thuật nặng nhất.

Vì sao vonfram được dùng ở nhiệt độ cao?

Vonfram có nhiệt độ nóng chảy rất cao, áp suất hơi thấp và vẫn duy trì độ bền khi nung. Vì vậy, nó được dùng trong điện cực, bộ gia nhiệt và hợp kim chịu lửa.

Điều gì hạn chế việc sử dụng vonfram?

Những hạn chế chính là khối lượng riêng cao, giòn ở nhiệt độ thấp và khó gia công. Ở nhiệt độ cao, việc bảo vệ khỏi oxy hóa cũng rất quan trọng.