作為重要戰略物資的鎢元素,有著優良的性質,廣泛用于現代社會經濟各行各業,我們就對金屬鎢的性質做個初步了解。
1.鎢的物理性質
鎢屬于元素周期表第6周期ⅥB族。鎢粉末的外觀為暗灰色,其主要物理性質是鎢的熔點、沸點是所有金屬中最高的,分別為3683±20K和5973±20K,密度在金屬中僅次與Re(錸)、Pt(鉑)、Os(鋨),它們在常溫下的密度分別為20.53、21.37和22.5g.cm-3。蒸氣壓在所有金屬中是對低的,這些就是使鎢成為重要戰略元素的主要原因之一。
2.鎢的機械性質
間隙性雜質碳、氮、氧、氫在鎢中的溶解度很小,往往呈相應的化合物在晶界析出,故嚴重影響其物理性能和機械性能。
3.鎢的化學性質
致密鎢化學性質穩定,安娜瓦倫等化學分析電子能譜(ESCA)研究了致密鎢在干空氣中、濕空氣中以及水中的氧化情況,指出:
1.在干空氣和不同溫度下保溫1h,則氧化膜厚度有所不同,23℃情況下氧化膜厚度為1nm,100℃情況下氧化膜厚度為1nm,200℃情況下氧化膜厚度1.6nm,400℃~500℃情況下氧化膜厚度>10。這說明在干空氣中溫度低于200℃,則致密鎢基本上不氧化。
2.在相對濕度 分別為60%和95%的空氣中、常溫下保持一周,則氧化膜厚度分別為2.0nm和>10nm。不論在干空氣或濕空氣中,氧化膜均為WO3。
3.在水中和溫室下保持一周,則氧化膜厚度>10nm。氧化膜的成分為WO3、WO2和水合氧化物。致密鎢在常溫下能耐幾乎所有酸堿的侵蝕,高溫和有氧化劑存在下能與某些酸堿反應。
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