Wolfram, tunnetaan myös nimellä tungsten, on kivihiiliperheenjäsen ja metalleista yksi kovimmista ja korkeimman sulamispisteen omaavista. Sen ominaisuudet tekevät siitä erittäin houkuttelevan materiaalin erilaisissa teollisuussovelluksissa, joita vaatii suuri lujuus ja kestävyys korkeampien lämpötilojen olosuhteissa.
Wolframin puhtaana muotona käyttö on kuitenkin rajoitettua sen haurauden vuoksi. Tästä syystä wolfram yleensä seostetaan muiden metallejen, kuten nikkeliin, kupariin ja molybdenumiin kanssa. Näitä wolframiiniseoksia kutsutaan usein “koveiksi materiaaleiksi” tai “superseoksesi”, koska ne hallitsevat ominaisuuksillaan useita muita metalliseoksia.
Wolframiseosten etuja ovat:
-
Erinomaisen korkea sulamispiste: Wolframiiniseokset kestävät lämpötilaa yli 3000 °C, mikä tekee niistä ihanteellisia sovelluksiin, joissa vaaditaan korkeiden lämpötilojen kestävyyttä.
-
Hyvä lujuus ja kovuus: Wolframilla on erittäin korkea puristuslujuus ja kovuus, joka säilyy myös korkeissa lämpötiloissa. Se on yksi kovimmista tunnetuista metalleista ja seokset perivät tämän ominaisuuden.
-
Hyvä elektronien johtavuus: Wolframilla on hyvä elektroninen johtavuus, mikä tekee siitä sopivan materiaalin filamenttien valmistukseen hehkulamppuihin ja elektroniikkalaitteisiin.
-
Korroosionkestävyys: Wolframiiniseokset ovat vastustuskykyisiä useimmille kemikaaleille ja hapettumisilmiöille, mikä tekee niistä sopivia korroosionsuojaukseen erilaisissa teollisuuden sovelluksissa.
Wolfram-seosten tyypillisiä sovelluksia ovat:
Sovellusala | Kuvaus |
---|---|
Valonlähteet | Wolfram on perinteisesti käytetty hehkulamppujen filamenttien valmistamiseen. Sen korkea sulamispiste ja elektronien johtavuus tekevät siitä ihanteellisen materiaalin valaistukseen. |
*Termokemiallinen prosessi | Wolfram-seokset ovat yleisiä termokemiallisissa prosesseissa, joissa vaaditaan korkeita lämpötiloja ja kemikaalien kestävyyttä. Esimerkiksi wolframia käytetään katalyytteihin ja reaktorivälineisiin. |
Työstöteollisuus | Wolframkarbidin muodossa se on tärkeä materiaali kovametallinvalmistuksessa. Sen korkea lujuus ja kestävyys tekevät siitä ihanteellisen materiaalin leikkaamiseen, poraamiseen ja hiomiseen vaativissa olosuhteissa. |
Wolfram-seosten valmistusprosessi vaihtelee sen mukaan, mitä seosta halutaan luoda. Yleensä wolframia sulatetaan yhdessä muiden metallejen kanssa, kuten nikkeliin, kupariin tai molybdenumiin, haluttujen ominaisuuksien saavuttamiseksi.
Wolfram-seosten valikoima on laaja ja seoksen koostumus optimoidaan tietylle sovellukselle. Esimerkiksi wolframi-nikkeli-seokset ovat tunnettuja korkeasta lujuudesta ja kuumuudenkestävyydestä, kun taas wolfram-kupari-seokset ovat parempia elektronisten ominaisuuksien suhteen.
Wolfram on arvokkaampi materiaali verrattuna useisiin muihin metalleihin. Hintaan vaikuttaa mm. Wolfram-malmin harvinaisuus ja sen vaativan käsittelyn tarve.
Wolframiiniseosten kehitys jatkuu edelleen, ja tutkijat etsivät uusia seossuhteita ja tuotantomenetelmiä. Tavoitteena on luoda materiaaleja, joilla on entistä paremmat ominaisuudet ja jotka ovat kustannustehokkaampia valmistaa.
Wolfram-seosten tulevaisuus näyttää valoisalta. Niiden ainutlaatuisten ominaisuuksien ansiosta ne ovat olennainen osa monia teknologisia etenemisiä, joita nähdään tulevina vuosina.