钟模科普作品选:化工·地质·环境漫谈
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10 最耐高温的金属——钨

当电灯点亮时,灯丝的温度高达3000℃以上,在这样高的温度下,别的金属都顶不住,只有“钨”堪当重任。因为钨的熔点高达3410℃,故人们称钨是最耐高温、最难熔的金属。电灯泡里头的灯丝就是钨做的。

钨(W),是瑞典化学家杜勒在1781年用酸分解钨酸时发现的,过了67年人们才制得纯净的金属钨。

钨是银白色熔点最高的金属,熔点(3407±20)℃,沸点5657℃。钨很重,1立方米的钨重达19.1吨,1千克的钨锭可抽成长达400千米的细丝,现在的白炽灯、真空管、碘钨灯,都是用钨作灯丝。

我国古代,常有所谓“削铁如泥”“吹毛断发”的宝刀、宝剑。据现代用化学方法分析,原来,在这些“宝刀”“宝剑”中都含有钨。

钨是最耐高温的金属,钨钢也继承了钨的这一优良特性。用普通碳素钢做的车刀,加热到250℃以上便变软了,用钨钢做的车刀,温度高达1000℃,仍然坚硬如故,而且使金属切削速度提高了200倍,从原来的每分钟10米,增加到每分钟2000米以上。现在,炮筒、枪管也常用钨钢做,因为在连续发射时,会被炮弹、枪弹摩擦得滚烫而变形。而使用钨钢做成的炮筒、枪管由于耐高温之故,不会变形。

用碳化钨和钴粉制成硬质合金,比钨钢还要坚硬,以至可与金刚石媲美。用这种碳化钨硬质合金制成的刀具,在加工同样的机械零件时,切削速度比钨钢刀具还快15倍。用这种碳化钨硬质合金制成的模具,可以冲300万次,而普通的合金钢模具只能冲5万次。更可贵的是,由于它不易被磨损,所以冲出来的产品十分精确。碳化钨硬质合金广泛地用于各工业部门,如制造手表中的零件、化工厂用的高压喷嘴以及制造无缝钢管的顶芯、钻探机的钻头等。

钨有许多化合物,其中碘化钨、溴化钨可用于制造新光源;钨酸钠可用来制作防火布;钨酸铅可作白色颜料,氧化钨则是黄色的颜料。

钨的化学性质稳定,即使在加热的情况下,也不会与盐酸、硫酸起作用,甚至不会溶解在王水里。只有腐蚀性极强的氢氟酸和硝酸的温合物,才能使钨溶解。

钨的用途还在不断扩大,特别是尖端工业中,例如:宇航工业用作火箭喷嘴、喷管、离子火箭发动机的热离解器,核子工程用钨作盛液金属的容器等。

目前已发现的钨矿物和含钨矿物有20余种,其中具有工业价值的矿物有黑钨矿、白钨矿。我国钨的储藏量居世界之冠,其中以江西的大庚山脉储藏量最多,此外,广东、广西、湖南、福建等省区也都盛产钨。