Механические свойства вольфрама в большой степени определяются методом изготовления его, предшествующей обработкой, составом материала присадок и наличием посторонних примесей.
Вольфрам является очень твердым металлом с высокими значениями предела прочности при растяжении, предела текучести и модуля упругости. Малая пластичность вольфрама и незначительное относительное удлинение затрудняют изготовление из него изделий сложной формы. Однако из вольфрама с присадками, в особенности полученного методами вакуумной металлургии, можно изготавливать изделия сложной формы, отличающиеся механической прочностью при высоких температурах. В процессе изготовления изделий из вольфрама необходимо подвергать термической обработке материал заготовок для придания им пластических свойств, а также сами изделия с целью получения устойчивой структуры металла.
Химические свойства. Вольфрам отличается высокой химической стойкостью. Заметное окисление происходит при температуре нагрева выше 400 °С, дальнейшее повышение температуры приводит к появлению оксидной пленки синевато-стального цвета. При температуре выше 700 °С на поверхности образуется желтый налёт трехокиси вольфрама WO3. С водородом и азотом вольфрам при рабочих температурах не образует химических соединений и растворов. Незначительное давление насыщенных паров вольфрама при рабочих температурах и хорошая обезгаживаемость при нагреве характеризуют его как металл с высокими вакуумными свойствами.
Пары воды при взаимодействии с накаленным вольфрамом диссоциируют (разлагаются) с образованием водорода и кислорода. Вольфрам, соединяясь с кислородом, образует трехоксид WO3, который конденсируется на стенках баллонов. Имеющийся в объеме водород восстанавливает вольфрам из оксида, который в плохо откаченных приборах образует черный налет на стенках баллона. Указанные процессы приводят к быстрому разрушению вольфрама.
С углеродом и углеродосодержащими газами (СО, СО2, метаном, парами бензина, парами бензола и т. п.) вольфрам образует при температурах выше 1100 °С карбиды WС и W2С — твердые и тугоплавкие вещества, придающие металлу хрупкость и увеличивающие сопротивление электрическому току. Свойство вольфрама образовывать карбиды используется при изготовлении катодов генераторных ламп и некоторых других электровакуумных приборов.
В большинстве сильнодействующих кислот и щелочей, таких, как НСl, Н2SO4, НNО3, NаОН, КОН, вольфрам не растворяется. Вольфрам хорошо растворяется в расплавленной селитре (NаNO2) при 300 °С, расплавленных едких щелочах в присутствии КNO3 и КNО2, в водных растворах едких щелочей при электролизе, щелочном растворе красной кровяной соли и в смеси плавиковой и азотной кислот.
Проволока марки ВА, содержащая кремнеалюминиевую присадку, находит применение в качестве материала для изготовления нитей накала в осветительных лампах. Из этого же материала изготавливают катоды прямого накала высоковольтных выпрямителей, магнетронов и других приборов. Тонкие вольфрамовые проволоки этих сортов применяют в качестве навивоч-ного материала сеток приемно-усилительных ламп и подогревателей катодов косвенного накала.
Проволочный и плющеный вольфрам марок ВТ-7, ВТ-10, ВТ-15, содержащий соответственно присадку оксида тория 0,7…0,99, 1…1,4 и 1,5…2,0%, находит применение в качестве катодного материала. Из торированного вольфрама изготавливают также неплавящиеся электроды для дуговой сварки в защитной среде. Высокая температура плавления, сравнительно хорошая теплопроводность и способность вольфрама выдерживать высокие удельные тепловые нагрузки обусловили применение его для изготовления антикатодов рентгеновских трубок.
Вольфрам марки ВРН (вольфрам разных назначений) не содержащий присадок, а также с присадками, но с несколько большим содержанием примесей, применяется в виде отрезков проволоки и прутков для изготовления токонесущих, вводов, образующих спай со стеклом. Такие спаи оказываются возможными благодаря близким значениям температурных коэффициентов вольфрама и некоторых сортов тугоплавких стекол.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.