„Hustota různých prvků je odrazem velikosti jejich složkových atomů. Čím níže v periodické tabulce, tím jsou atomy větší a těžší.
„Těžší prvky, jako například wolfram, mají v jádře více protonů a neutronů a více elektronů na oběžné dráze kolem jádra,“ říká Newsam. „To znamená, že hmotnost jednoho atomu výrazně stoupá s tím, jak klesáte v periodické tabulce.“
Reklama
Prakticky řečeno, kdybyste v jedné ruce drželi kus wolframu a v druhé stejný objem stříbra nebo železa, wolfram by vám připadal mnohem těžší. Konkrétně hustota wolframu je 19,3 gramu na centimetr krychlový. Pro srovnání, stříbro má přibližně poloviční hustotu než wolfram (10,5 g/cm3) a železo má téměř třetinovou hustotu (7,9 g/cm3).
Vysoká hustota wolframu může být v některých aplikacích výhodou. Pro svou hustotu a tvrdost se například často používá v pancéřových střelách. Armáda také používá wolfram k výrobě takzvaných „kinetických bombardovacích“ zbraní, které vystřelují wolframové tyče jako vzdušné beranidlo a rozbíjejí stěny a pancíře tanků.
V průběhu studené války letectvo údajně experimentovalo s nápadem nazvaným Projekt Thor, který měl na nepřátelské cíle shodit z oběžné dráhy svazek wolframových tyčí o délce 20 stop (6 metrů). Tyto takzvané „tyče od Boha“ by dopadly s ničivou silou jaderné zbraně, ale bez jaderného spadu. Ukázalo se, že náklady na vynesení těžkých tyčí do vesmíru byly neúměrně vysoké.
Tvrdší než karbid wolframu jsou pouze diamanty
Čistý wolfram není tak tvrdý – můžete ho přeříznout ruční pilkou – ale když se wolfram spojí s malým množstvím uhlíku, vznikne karbid wolframu, jedna z nejtvrdších a nejodolnějších látek na Zemi.
„Když do wolframu přidáte malé množství uhlíku nebo jiných kovů, zafixuje to jeho strukturu a zabrání to jeho snadné deformaci,“ říká Newsam.
Karbid wolframu je tak tvrdý, že ho lze řezat pouze diamanty, a i v tomto případě diamanty fungují pouze v případě, že karbid wolframu není zcela vytvrzený. Karbid wolframu je až třikrát tužší než ocel, vydrží až stokrát déle než ocel ve vysoce abrazivních podmínkách a má největší pevnost v tlaku ze všech kovaných kovů, což znamená, že se při stlačení obrovskou silou nepromáčkne ani nezdeformuje.
Nejčastějším použitím karbidu wolframu – a konečným určením většiny vytěženého wolframu na planetě – jsou specializované nástroje, zejména vrtáky. Jakýkoli druh vrtáku pro řezání kovu nebo pevné horniny musí vydržet trestající úroveň tření, aniž by se otupil nebo zlomil. Tvrdší než karbid wolframu jsou pouze diamantové vrtáky, které jsou však také mnohem dražší.
Další zajímavé využití wolframu
Tvrdost, hustota a tepelná odolnost wolframu jej předurčují k mnoha specifickým aplikacím:
- Elektronové mikroskopy vystřelují proud elektronů ze speciálního hrotu emitoru vyrobeného z wolframu.
- Většina svarů mezi kovem a sklem se vyrábí z wolframu, protože wolfram se rozpíná a smršťuje stejnou rychlostí jako borosilikátové sklo, nejběžnější druh skla.
- Hroty na sněžných skútrech se vyrábějí ze slitin wolframu.
- Šipky profesionální kvality se vyrábějí z wolframu („Wolfram Infinity“ obsahuje 97 procent wolframu).
- U kuličkových per se vlastní kulička často vyrábí z karbidu wolframu.
- V šperkařském průmyslu se z karbidu wolframu vyrábějí prsteny.
Reklama
.