高熔点的钨和钼

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高熔点的钨和钼

    在各种金属中,钨是最难熔化和挥发的金属,它的熔点高达 3380℃,沸点达 5927℃;钼的熔点也很高,也达 2600℃。从耐高温的本领来看,大家最熟悉的铁、铜等金属是根本无法与钨、钼相比的。特别是钨,它是真正的“烈火金刚”。

    钨不仅耐高温,而且硬度在金属里也是数一数二的,可奇怪的是,有着钢筋铁骨的钨却有少见的可塑性。比如说吧,我们采用特殊的方法,用金刚石做拉丝模,可以把直径只有 1 毫米的钨丝,拉成比头发丝还细几十倍的细钨丝。说来你也许不会相信,一根 1 公斤重的钨棒,竟可以拉成长达三四百公里的细钨丝!

    这种钨丝有许许多多的用途。

    我们常见的白炽灯,灯泡里的灯丝就是钨丝。它比最早的电灯泡里用的碳丝要结实得多。这主要是由于钨的熔点高,不怕高温。在电照明技术发展史上,钨在白炽灯里的应用是一个极为重要的里程碑,其意义非常重大。

    钨丝和铜丝,它们不但可以做灯丝,还可以做电阻丝,用钼丝做电阻丝的高温电炉,可以烧到 1200℃~1700℃的高温。如果是钨丝电炉的话,其工作温度可高达到 3000 多度。

    用钨丝、钼丝配合制成的热电仪,是测高温的好助手。

    此外,钨和钼还可以用来制造灯丝支架,电流引线以及 X 射线管、高真空放大器、高压整流器等的电极和有关元件。

    作为一种微量元素,钼还是庄稼所需要的肥料元素之一,施用这种肥料, 能够促进作物的固氮作用,从而大大提高诸如小麦、豆类等农作物的产量。

    钨和钼不仅耐高温,它们的硬度也很大。因而它俩好像使钢铁“强身健体”的补药一样,用量少,作用大。如果我们用含有钨和钼的合金钢制做工具的话,比普通钢铁工具的强度要高出好多倍。如我们用含钨 1%~6%的锰铬钒钢来制造锯片、铣刀、钻头等,其强度、硬度、弹性、耐磨性等都比普通钢制做的要好得多。有一种含钨 3%~15%的钨铬钴合金,不仅硬度大,而且有很高的耐高温、抗腐蚀本领,把它覆盖在易磨损的机器零件上,可使其寿命延长几十倍。再如,含钼的不锈钢,可以做汽车和飞机耐高温、耐高压、抗腐蚀的零件,破碎机的磨碎设备、大口径抗高压的管道等。

    特别是枪炮、装甲车、坦克等武器,用含钨、钼的含金钢来制造,那真是如虎添翼,势不可挡。所以钨和钼被世界各国看做是重要的战略物资。

    常言道:“工欲善其事,必先利其器。”目前,高速车床切削金属的刀具、钻井用的钻头等,通常都是用钨钢和碳化钨合金制造的。用钨钢来做车床上的车刀,那可真所谓“削铁如泥”。在没有钨钢之前,车床的转速每分钟只有几米,再快了车刀就要损坏。有了钨钢之后,车床转速即使每分钟达到几百米甚至更高,温度上升到摄氏五六百度或更多,车刀仍然平安无事。因而钨钢车刀的出现,大大地提高了机械加工的效率,是金属切削工艺上一次重大突破。

    此外,用钨和碳化物生产的硬质合金,其性能比钨钢还优良,它的硬度比金刚石毫不逊色,有着极为广阔的应用前景。

    耐高温、硬度大是钨、钼的特长,为了物尽其用,人们又把它们用到了火箭、导弹、超音速飞机、宇宙飞船、航天飞机等上面。比如喷气发动机的进出口导管、涡轮叶片、导流片、燃烧室以及宇宙飞船的头锥等的制造,通常都用钨、钼合金来制造。

    具有特殊意义的是,我们未来的宇航工具很有可能是离子火箭。而金属钨则很有可能就是制造离子火箭发动机多孔离化器的待用材料。由于用钨制作的这种离化器能利用太阳能进行工作,重量轻、效率高、寿命长,因而受到人们极大的重视。

    钼除了耐高温、硬度大之外,还有很高的抗腐蚀本领,所以,钼合金还常常被应用到化学、制药等工业上。

    我国有着丰富的钨矿资源。我国的钨矿不仅储量极丰富,而且质地优良。我国钨矿的探明储量占世界总储量的 50%,是世界上钨矿最多的国家。通常,能够冶炼金属钨的钨矿主要有黑钨矿和白钨矿两种,它们都是在地质历史时期岩浆活动过程中形成的。钨矿在我国的分布极不均匀,主要分布在江西、湖南、广东、广西交界处的南岭山脉。特别是江西南部的大余,是世界最大的钨产地,有“钨都”之称。但近年来发现的湖南郴县柿竹园矿,其钨矿储量大大超过了江西的大余,这里钨的储量占世界总储量的 1/4,即使是美国、加拿大、前苏联 3 个国家的钨矿储量加起来,也没有柿竹园的多。看 来,不久的将来,这里将成为世界新的“钨都”!

    我国不仅钨矿丰富,钼矿的探明储量也居世界第一位。我国的钼矿主要分布在东北的辽宁、吉林、黑龙江,华北,中南,西北的河北、陕西、河南等省。其中,辽宁的杨家仗子和陕西的金堆城是世界闻名的钼矿产地。