„Gęstość różnych pierwiastków jest odzwierciedleniem wielkości atomów wchodzących w ich skład. Im niżej w układzie okresowym, tym większe i cięższe atomy.
„Cięższe elementy, takie jak wolfram, mają więcej protonów i neutronów w jądrze i więcej elektronów na orbicie wokół jądra”, mówi Newsam. „Oznacza to, że waga jednego atomu idzie w górę znacznie, jak idziesz w dół układu okresowego.”
Reklama
W kategoriach praktycznych, jeśli trzymałeś kawałek wolframu w jednej ręce i trzymał taką samą objętość srebra lub żelaza w drugiej ręce, wolfram będzie czuć się o wiele cięższe. Konkretnie, gęstość wolframu jest 19.3 gramów na centymetr sześcienny. Srebro, w porównaniu, jest o połowę tak gęsty jak wolfram (10.5 g/cm3), a żelazo jest prawie jedna trzecia jako gęsty (7.9 g/cm3).
Wysoka gęstość wolframu heft może być zaletą w niektórych zastosowaniach. Jest on często używany w pociskach przeciwpancernych, na przykład, dla jego gęstości i twardości. Wojsko wykorzystuje również wolframu, aby tzw „bombardowanie kinetyczne” broni, które strzelają pręt wolframu jak powietrzny taran rozbić przez ściany i pancerz zbiornika.
Podczas zimnej wojny, Air Force rzekomo eksperymentował z pomysłem o nazwie Project Thor, który spadłby wiązkę 20 stóp (6 metrów) prętów wolframu z orbity na cele wroga. Te tak zwane „pręty od Boga” miałyby uderzyć z siłą niszczącą broni jądrowej, ale bez opadu jądrowego. Okazuje się, że koszt rakietowych ciężkich prętów w kosmosie było zaporowo drogie.
Tylko diamenty są twardsze niż węglik wolframu
Czysty wolfram nie jest tak twardy – można przeciąć go piłą ręczną – ale kiedy wolfram jest połączony z niewielką ilością węgla, staje się węglik wolframu, jeden z najtwardszych i najtwardszych substancji na Ziemi.
„Kiedy umieścić niewielkie ilości węgla lub innych metali do wolframu, to naprawia strukturę i zapobiega łatwo deformacji”, mówi Newsam.
Węglik wolframu jest tak twardy, że może być cięte tylko przez diamenty, a nawet wtedy, diamenty tylko pracować, jeśli węglik wolframu nie jest w pełni utwardzona. Węglik wolframu jest do trzech razy tak sztywny jak stal, może trwać do 100 razy dłużej niż stal w warunkach wysoce ściernych, i ma największą wytrzymałość na ściskanie wszystkich metali kutych, co oznacza, że nie będzie wgniecenia lub deformacji, gdy ściśnięty pod ogromną siłą.
Najczęstszym zastosowaniem węglika wolframu – i ostateczne przeznaczenie większości wydobywanego wolframu na planecie – jest specjalistyczne narzędzia, zwłaszcza wiertła. Każdy rodzaj wiertła do cięcia metalu lub litej skały musi wytrzymać zaskakujące poziomy tarcia bez stępienia lub złamania. Tylko wiertła diamentowe są twardsze niż węglika wolframu, ale są one również znacznie droższe.
Inne fajne zastosowania dla wolframu
Tungsten’s twardość, gęstość i odporność na ciepło uczynić go idealnym dla wielu zastosowań niszowych:
- Mikroskopy elektronowe strzelać strumień elektronów ze specjalnej końcówki emitera wykonane z wolframu.
- Większość spoin między metalem a szkłem są wykonane z wolframu, ponieważ wolfram rozszerza się i kurczy w tym samym tempie, co szkło borokrzemianowe, najbardziej popularny rodzaj szkła.
- Kolce na skuterach śnieżnych są wykonane ze stopów wolframu.
- Profesjonalne rzutki klasy są wykonane z wolframu („Wolfram Infinity” jest 97 procent wolframu).
- W długopisach, rzeczywista piłka jest często wykonane z węglika wolframu.
- Przemysł jubilerski sprawia, że pierścienie z węglika wolframu.
Reklama
.