钨,化学周期系第Ⅵ类副族元素,原子序数74.自从1879年爱迪生发明了灯泡以来,金属钨便大显神通。白炽灯、碘钨灯和真空管中的灯丝,都是用钨丝做成的。因为钨是熔点最高的金属,它的熔点高达3410℃,当白炽灯点亮的时候,灯丝的温度高达3000℃以上,因此它素有“烈火金刚”之美称。
钨最初是从瑞典出产的一种当时称之为“重石”(它的主要成分就是钨酸钙,是含钨的重要矿石,称为白钨矿)的白色矿石当中发现的。18世纪80年代瑞典化学家舍勒把这种矿石进行分析,证明其中含有石灰和另一种特殊的固体物质,舍勒称之为钨酸,并且认为,将钨酸还原,有获得一种新金属的可能。
不久,西班牙的两位化学家德鲁亚尔兄弟从瑞典的一种黑褐色的矿石中,也得到了已被舍勒所发现的钨酸。这是一种黑褐色的金属颗粒,用手指一碾就成了粉末,在放大镜中观察,是一些有金属光泽的颗粒,这便是金属钨。舍勒给这种新金属取名为“tungsten”(钨),命名取意“重石”,拉丁语名源于“Woulfe”,取符号为W。
19世纪末到20世纪初,钨作为钢的添加剂用于冶金工业,以后又用钨作为灯泡的灯丝,具有延展性的钨材料制备新方法的诞生,以及碳化钨硬质合金的使用,使它的应用范围扩大了,特别是在20世纪60年代航空和宇航等尖端科学技术的发展中,它就显得格外重要了。
钨的最重要用途之一就是用它制备具有超硬性能的硬质合金。在现今的工业中到处可见使用硬质合金的例子,如硬质合金是重要的模具材料,用它作热压模、冷拉模,其耐磨性能最佳,可提高寿命20~200倍;硬质合金还大量用于耐磨制件上,如采矿工业用的采掘设备、石油勘探用的钻头、冷轧箔材的轧辊等。
金属钨第二个重要的用途是作为钢和有色金属合金的添加剂。钢中含有钨时可使钢回火稳定性、红硬性和抗腐蚀能力大大增加,现在工业上生产的性能优异的合金工具钢、高速工具钢、热锻模具钢、结构钢、弹簧钢、耐热钢和磁钢等都添加了钨等。有统计报导钨产量的20%以上是用于这方面的。
钨的另一重要用途,也就是在火箭、导弹、返回式宇宙飞船以及原子能反应堆等尖端科学上的重要应用。这是由于钨具有优异的物理、机械、抗腐蚀和核性能的原因。钨主要用来制造不需要冷却的各种类型火箭发动机喉衬;用渗银钨做成喷管可经受3100℃以上的高温,用于多种类型的导弹和飞行器;用钨纤维复合材料制作的火箭喷管能耐3500℃或更高温度。在化工工业中可做耐腐蚀设备和部件,可做润滑剂、颜料和各种反应的催化剂。化学世界总是那么神奇和美妙,任谁也想不到小小的“钨”的作用竟然这么大,能应用到很多的领域,难怪人们称它为“烈火金刚”。
化学世界总是那么神奇和美妙,任谁也想不到小小的“钨”的作用竟然这么大,能应用到很多的领域,难怪人们称它为“烈火金刚”。青少年们,你们准备好投身于化学的有趣世界里了吗?