Wolfram
Wolfram ist ein chemisches Element des Periodensystems mit dem Symbol W und der Ordnungszahl 74.
Wolfram ist ein hartes, stahlgraues bis weißes Metall, das den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle aufweist. Es reagiert weder mit Sauerstoff, noch mit Säuren und Basen.
Wolfram liegt in zahlreichen Mineralien wie Wolframit und Scheelit vor. In seiner reinen Form kommt es vor allem in elektrischen Anwendungen zum Einsatz, doch in Form von Verbindungen oder Legierungen eignet es sich für zahlreiche Anwendungen wie z. B. die Herstellung von Hartmetall-Werkzeugen (Bohrer, pulverförmige Schleifmittel usw.).
Wolfram liegt in Form von Wolframit vor, einem Eisen- und Mangan-Wolframat (FeWO4/MnWO4), in Form von Scheelit (Kalzium-Wolframat CaWO4), Ferberit und Hübnerit vor. Große Vorkommen dieser Erze befinden sich in Bolivien, Kalifornien, China, Colorado/USA, Portugal, Russland und Südkorea. China produziert 75% des weltweiten Wolframbedarfs. Das Metall wird in kommerziellen Maßstab durch Reduktion von Wolframoxid mit Wasserstoff oder Kohlenstoff hergestellt.
Herausragende Eigenschaften
Reines Wolfram ist ein hartes Metall, dessen Farbe von Stahlgrau bis Zinnweiß reicht. Es kann mit einer Bügelsäge geschnitten werden, wenn es sehr rein ist, aber es ist spröde und schwer zu bearbeiten, wenn es unrein ist, und es wird normalerweise durch Schmieden, Extrudieren oder Strecken bearbeitet. Dieses Element hat den höchsten Schmelzpunkt (3422 ° C) aller Metalle, den niedrigsten Dampfdruck und die größte Zugfestigkeit aller Metalle bei einer Temperatur über 1650 ° C. Seine Korrosionsbeständigkeit ist ausgezeichnet und es kann nur leicht von Mineralsäuren angegriffen werden. Metallisches Wolfram bildet eine schützende Oxidschicht, wenn es Luft ausgesetzt wird. Wenn Stahllegierungen in kleinen Mengen zugesetzt werden, erhöht sich deren Härte.
Anwendungen
Wolfram findet eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten, am häufigsten in Form von Wolframkarbid (W2C, WC), das zur Herstellung von Verschleißteilen in der Metallurgie, der Bergbau- und Erdölindustrie dient. Wolfram wird zur Herstellung von Glühfäden in Glühbirnen und Fernsehgeräten sowie zur Herstellung von Elektroden verwendet, da die außerordentlich feinen Glühfäden, die aus diesem Metall hergestellt werden können, einen sehr hohen Schmelzpunkt aufweisen.
Weitere Einsatzbereiche:
- Dank seines sehr hohen Schmelzpunktes eignet es sich besonders gut für Raumfahrtanwendungen und sonstige Anwendungen mit extrem hohen Temperaturen.
- Die Härte und die Dichte dieses Metalls prädestinieren es zur Herstellung von Metalllegierungen für die Rüstungsindustrie, für Erdwärmebohrungen sowie zum Bau von Gewichten und Gegengewichten. Es wurde z. B. von der israelischen Armee im Herbst 2006 im Gazastreifen eingesetzt [1]
- Für Verschleißteile, die z. B. in Hochgeschwindigkeitswerkzeugen zur Anwendung kommen, werden häufig Legierungen aus Wolfram und Stahl mit einem Wolframanteil von bis zu 18 % verwendet.
- Wolframverbindungen werden als Katalysator oder als anorganisches Pigment, eingesetzt. Wolframdisulfid kommt als stabiles Schmiermittel bei Temperaturen über 500 °C zur Anwendung.
- Natriumwolframat (CAS: [10213-10-2]) ist ein Bestandteil des Folin-Ciocalteu-Reagenz (auch Folin-Denis-Reagenz genannt).
- Da sein Ausdehnungskoeffizient demjenigen von Borsilikatglas ähnelt, wird es zum Verkleben von Glas auf Metall verwendet.
- Superlegierungen mit Wolfram werden zur Herstellung von Turbinenschaufeln, Stahlwerkzeugen und zum Plattieren verwendet.
- Es wird auch zu hitzebeständigen Elektrode zum WIG-Schweißen eingesetzt.
- Die Lichtbogenkontakte von Hochspannungs-Leistungsschaltern bestehen ebenfalls teilweise aus Wolfram, um der hohen Temperatur der Lichtbogens standzuhalten.
- DIME (Dense Inert Metal Explosive) ist eine neuartige Munition mit extremer Zerstörungswirkung auf sehr kleinem Umkreis (wenige Meter).