Wolfram kann extrem hohen Temperaturen standhalten, da sein Schmelzpunkt mit 3422°C (6192°F) der höchste aller Metalle ist. Es ist in der Lage, bei einem Druck von weniger als 10-2 Torr bei Temperaturen bis zu 2000°C (3632°F) und bei weniger als 10-4 Torr bis zu etwa 2400°C (4.352°F) zu arbeiten. Es ist jedoch zu beachten, dass Wolfram an der Luft ab etwa 500°C (932°F) oxidiert und oberhalb von etwa 1200°C (2192°F) schnell oxidiert, was seine Verwendung in kontrollierten Umgebungen wie Vakuumöfen erforderlich macht.
Die außergewöhnliche Hitzebeständigkeit von Wolfram ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen:
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Hoher Schmelzpunkt: Wolfram hat den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle, wodurch es seine strukturelle Integrität bei extrem hohen Temperaturen beibehalten kann. Diese Eigenschaft ist entscheidend für seine Verwendung in Hochtemperaturanwendungen wie Heizelementen in Öfen und Glühfäden in Vakuumelektronengeräten.
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Niedriger Dampfdruck: Oberhalb von 1650°C (3000°F) hat Wolfram den niedrigsten Dampfdruck aller Metalle. Das bedeutet, dass Wolfram bei hohen Temperaturen nicht so leicht verdampft, was für die Unversehrtheit von Komponenten in Hochtemperaturumgebungen unerlässlich ist.
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Hohe Zugfestigkeit: Wolfram behält seine Zugfestigkeit bei hohen Temperaturen bei, was für Anwendungen, bei denen das Material neben hohen Temperaturen auch mechanischen Belastungen ausgesetzt ist, von entscheidender Bedeutung ist.
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Widerstandsfähigkeit gegen Oxidation und Kriechen: Die Oxidationsbeständigkeit von Wolfram ist wichtig für den Einsatz in Hochtemperaturumgebungen, da sie verhindert, dass sich das Material durch chemische Reaktionen mit Sauerstoff zersetzt. Darüber hinaus gewährleistet seine Kriechbeständigkeit (Verformung im Laufe der Zeit unter Belastung) langfristige Stabilität und Zuverlässigkeit.
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Thermische und mechanische Stabilität: Wolfram weist eine gute Wärmeleitfähigkeit und mechanische Stabilität auf, die für eine gleichmäßige Wärmeverteilung und die Beibehaltung der Form und Integrität von Bauteilen unter thermischer Belastung unerlässlich sind.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Fähigkeit von Wolfram, extrem hohen Temperaturen standzuhalten, in Verbindung mit seinen anderen thermischen und mechanischen Eigenschaften es zu einem idealen Werkstoff für Anwendungen macht, die eine hohe Temperaturbeständigkeit erfordern. Seine Verwendung muss jedoch sorgfältig gehandhabt werden, um Probleme im Zusammenhang mit Oxidation und Versprödung zu vermeiden, insbesondere in unkontrollierten Umgebungen.
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