Wolfram ist ein Metall, das aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften sehr geschätzt wird. Es hat den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle, eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit, einen niedrigen Dampfdruck, eine hohe Dichte und eine gute Formbeständigkeit bei hohen Temperaturen. Es hat jedoch auch einige Probleme, wie z. B. Schwierigkeiten bei der Bearbeitung, Sprödigkeit bei niedrigen Temperaturen und Anfälligkeit für Oxidation.
Was sind die Vor- und Nachteile von Wolfram? 5 wichtige Punkte, die zu beachten sind
1. Hitzebeständigkeit
Wolfram hat mit 3422°C (6192°F) den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle. Das macht es unverzichtbar für Hochtemperaturanwendungen wie Vakuum-Elektronengeräte (VEDs), einschließlich Wanderfeldröhren (TWTs), Magnetrons und Klystrons. Diese Geräte erfordern eine hohe Leistungsdichte bei hohen Frequenzen, eine Fähigkeit, die von Elektronik auf Silizium- oder Galliumbasis nicht erreicht wird.
2. Niedriger Dampfdruck
Der niedrige Dampfdruck von Wolfram ist für Öfen zum Metall-Spritzgießen (MIM) entscheidend. Er ermöglicht den Betrieb bei hohen Temperaturen, ohne dass Sauerstoff, Kohlenstoff, Feuchtigkeit oder andere Verunreinigungen freigesetzt werden. Diese Eigenschaft macht Wolfram auch ideal für nicht oxidierende Umgebungen.
3. Formbeständigkeit
Aufgrund seiner Fähigkeit, die Form bei hohen Temperaturen beizubehalten, wird Wolfram häufig für Schweißelektroden und in Ultrahochtemperatur-Diamantbeschichtungsverfahren verwendet.
4. Dichte und Festigkeit
Die Dichte von Wolfram ist mit der von Gold vergleichbar, und es besitzt eine hohe Zugfestigkeit und Mineralhärte. Dadurch eignet es sich für verschiedene Anwendungen, die schwere, feste Materialien erfordern, wie z. B. Strahlungsabschirmung, Ballast für die Luft- und Raumfahrt und militärische Trägheitswaffensysteme.
5. Elektrische und thermische Eigenschaften
Wolfram hat einen hohen elektrischen Widerstand und wird in Anwendungen wie Wolframdraht verwendet, der von seiner Kombination aus Härte und Zugfestigkeit profitiert. Aufgrund seiner Röntgensichtbarkeit und Stabilität bei hohen Temperaturen wird es auch in medizinischen Geräten verwendet.
1. Schwierigkeit der Bearbeitung
Reines Wolfram ist bekanntermaßen schwer zu bearbeiten. Diamantwerkzeuge, die für die Bearbeitung von Wolframkarbid verwendet werden, sind für reines Wolfram aufgrund eines Phänomens, das als Beladung bekannt ist, unwirksam, da sich Wolframpartikel in den Zwischenräumen der Diamanten verdichten und das Schneidwerkzeug dadurch unwirksam wird.
2. Sprödigkeit bei niedrigen Temperaturen
Wolfram hat eine Übergangstemperatur von duktil zu spröde, die in der Regel höher ist als die Raumtemperatur, wodurch es bei niedrigen Temperaturen spröde und schwer zu bearbeiten ist. Dies schränkt seine Anwendungen in Umgebungen ein, in denen die Temperaturen nicht konstant hoch sind.
3. Anfälligkeit für Oxidation
Wolfram oxidiert bei hohen Temperaturen an der Luft, so dass beim Schweißen Schutzgasatmosphären oder reduzierende Atmosphären verwendet werden müssen, um einen Materialabbau zu verhindern.
4. Empfindlichkeit gegen Verunreinigungen
Wolfram kann spröde und schwer zu bearbeiten werden, wenn es verunreinigt oder mit anderen Materialien verunreinigt ist, was seine Herstellung und Verwendung in bestimmten Anwendungen erschweren kann.
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