Wolfram

Wolfram, také známý jako tungsten, je fascinující prvek s řadou unikátních vlastností, které z něj činí nenahraditelný materiál v mnoha průmyslových odvětvích. Tento kov se vyznačuje nejvyšším bodem tání ze všech kovů (3422 °C), což mu propůjčuje výjimečnou odolnost vůči teplu. Jeho hustota je také pozoruhodná – s 19,3 g/cm³ je téměř dvakrát hustší než olovo.

Wolfram se vyznačuje vysokou tvrdostí a pevností, což z něj činí ideální materiál pro výrobu nástrojů vyžadujících extrémní odolnost. Jeho modul pružnosti je jedním z nejvyšších mezi kovy, což znamená, že je velmi odolný vůči deformaci. Tato vlastnost je klíčová pro jeho využití v aplikacích, kde je vyžadována vysoká strukturální integrita.

Chemicky je wolfram poměrně inertní při pokojové teplotě, což přispívá k jeho odolnosti vůči korozi. Při vyšších teplotách však může reagovat s kyslíkem, uhlíkem a jinými prvky. Tato reaktivita je důležitá při výrobě slitin a karbidů wolframu, které nacházejí široké uplatnění v průmyslu.

Z hlediska elektrických vlastností je wolfram dobrým vodičem elektřiny a tepla. Tyto vlastnosti, v kombinaci s jeho vysokým bodem tání, činí wolfram ideálním materiálem pro výrobu žhavících vláken v žárovkách a elektronkách.

Jak a čím brousit Wolfram?

Broušení wolframu je náročný proces vzhledem k jeho extrémní tvrdosti a odolnosti. Pro efektivní broušení wolframu se používají speciální techniky a materiály:

1. Diamantové brusné kotouče: Diamant je jedním z mála materiálů, které jsou tvrdší než wolfram. Diamantové brusné kotouče různých zrnitostí jsou proto nejčastější volbou pro broušení wolframových součástí. Začíná se hrubšími zrnitostmi pro odstranění většího množství materiálu a postupuje se k jemnějším pro dosažení hladkého povrchu.

2. Kubický nitrid boru (CBN): Tento syntetický materiál je druhou nejtvrdší látkou po diamantu a je také vhodný pro broušení wolframu. CBN brusné kotouče jsou obzvláště účinné při vysokorychlostním broušení.

3. Elektrojiskrové obrábění (EDM): Pro tvarování wolframových součástí složitých tvarů se často používá elektrojiskrové obrábění. Tato metoda využívá elektrické výboje k odstranění materiálu a je schopna vytvářet velmi přesné tvary.

4. Chemické broušení: V některých případech se používá chemické broušení, kdy se wolfram vystavuje působení speciálních chemických roztoků, které selektivně odstraňují materiál z povrchu.

5. Ultrazvukové broušení: Tato metoda využívá vysokofrekvenční vibrace v kombinaci s abrazivní suspenzí k jemnému broušení wolframových povrchů.

Při broušení wolframu je důležité dbát na správné chlazení, protože při broušení vzniká značné množství tepla. Používá se speciální chladicí kapalina, která nejen odvádí teplo, ale také pomáhá odplavovat odbroušené částice.

Pro dosažení nejlepších výsledků je třeba postupovat pomalu a trpělivě. Wolfram je náchylný k praskání při příliš agresivním broušení, proto je důležité aplikovat pouze mírný tlak a postupovat v několika krocích od hrubšího k jemnějšímu broušení.

K čemu lze použít Wolfram?

Wolfram nachází uplatnění v široké škále aplikací díky svým jedinečným vlastnostem:

1. Řezné nástroje: Karbid wolframu se používá k výrobě vysoce odolných řezných nástrojů pro obrábění kovů, dřeva a jiných materiálů. Tyto nástroje si zachovávají ostrost i při vysokých teplotách vznikajících při obrábění.

2. Těžký průmysl: Wolfram se používá v důlním a stavebním průmyslu pro výrobu vrtacích korunek, důlních nástrojů a součástí těžkých strojů vystavených extrémnímu opotřebení.

3. Elektrotechnika: Díky vysokému bodu tání se wolfram používá pro výrobu žhavících vláken v žárovkách, elektronkách a katodových trubicích.

4. Vojenský průmysl: Wolfram se používá v průbojné munici díky své vysoké hustotě a schopnosti pronikat pancéřováním.

5. Letectví a kosmonautika: Součásti motorů letadel a raketových motorů často obsahují wolfram kvůli jeho odolnosti vůči vysokým teplotám.

6. Lékařství: Wolfram se používá v rentgenových přístrojích jako stínící materiál a také v některých chirurgických nástrojích.

7. Sportovní vybavení: Wolfram se přidává do golfových holí a šipek pro zvýšení jejich hmotnosti a zlepšení vyvážení.

8. Šperkařství: Wolframové prsteny a náramky jsou oblíbené pro svou odolnost a tmavou, elegantní barvu.

9. Automobilový průmysl: Wolfram se používá v zapalovacích svíčkách a jako přísada do katalyzátorů.

10. Energetika: V jaderných reaktorech se wolfram používá jako součást stínění proti radiaci.

Podobné materiály

Ačkoli wolfram má unikátní kombinaci vlastností, existují materiály, které sdílejí některé jeho charakteristiky a mohou být v určitých aplikacích použity jako alternativy:

1. Molybden: Tento kov má podobně vysoký bod tání jako wolfram a je také velmi odolný vůči korozi. Používá se v high-tech aplikacích, včetně letectví a energetiky.

2. Tantal: Další kov s vysokým bodem tání a vynikající odolností vůči korozi. Tantal se často používá v elektronice a lékařských implantátech.

3. Rhenium: Tento vzácný kov má ještě vyšší bod tání než wolfram a je extrémně odolný vůči opotřebení. Používá se v leteckých motorech a katalyzátorech.

4. Titan: Ačkoli má nižší hustotu než wolfram, titan vyniká svou pevností v poměru k hmotnosti a odolností vůči korozi. Je široce používán v letectví a lékařství.

5. Karbid křemíku: Tento keramický materiál má vysokou tvrdost a tepelnou odolnost. Používá se v brusných nástrojích a high-tech aplikacích.

6. Kubický nitrid boru (CBN): Syntetický materiál s extrémní tvrdostí, který se používá v brusných nástrojích jako alternativa k diamantu.

7. Keramika na bázi zirkonia: Tyto materiály mají vysokou odolnost vůči teplu a opotřebení a používají se v řezných nástrojích a tepelných bariérách.

Každý z těchto materiálů má své specifické vlastnosti a oblasti použití, kde může být vhodnější než wolfram. Volba mezi wolframem a těmito alternativami závisí na konkrétních požadavcích dané aplikace, včetně faktorů jako jsou provozní teplota, mechanické namáhání, chemické prostředí a ekonomické aspekty.

Často kladené otázky k výrazu Wolfram