Ferro Tungstenlejeeringit tarkoittavat yleensä seoksia, jotka koostuvat volframista (W) ja raudasta (Fe). Yleisesti ottaen,
volframi-rauta-seoksetovat ei-magneettisia. Tämä johtuu siitä, että volframi itsessään on ei-magneettinen metalli ja rautapitoisuus volframi-rauta-seoksissa on yleensä alhainen, mikä ei voi antaa seokselle merkittävää magnetismia.
Volframi ja sen magneettisuus
Volframi, jota yleisesti kutsutaan volframiksi, on kemiallinen alkuaine, jonka atominumero on 74 ja symboli W. Magneettisia elementtejä kutsutaan usein ferromagneettisiksi alkuaineiksi, joille on tunnusomaista parittomat elektronit. Volframissa on myös elektroneja, jotka ovat parittomia sen ulkokuoressa, mikä antaa sille mahdollisuuden näyttää jonkinlaista magnetismia. Elektronit liikkuvat kohti ulkoista magneettikenttää muodostaen sähkömomentin, joka tekee siitä hieman houkuttelevan magneettikenttään.
Volframissa on kuitenkin myös dipoli, joka liikkuu ulkoisen vaikutuksen vastakkaiseen suuntaan, mikä estää sen magnetismin. Tämä saa sen näyttämään paramagnetismia.
Onko volframiseos magneettista?
Se, voivatko volframiseokset osoittaa magnetismia, riippuu metallista, johon ne on sulatettu. Nämä seokset on sulatettu päämetalliin sekä erilaisiin hivenaineisiin.
Itse asiassa volframia voidaan käyttää luomaan monia metalliseoksia, joilla voi olla erilaisia magneettisia ominaisuuksia.
Esimerkiksi volframiteräs on magneettista, koska se sisältää terästä, joka sisältää ferromagneettista rautaa. Tämä sisältää myös pieniä määriä vanadiinia ja molybdeeniä sekä vähintään 8 % volframia.
Volframikarbidilla voi myös olla magnetismia, riippuen muista seostusprosessissa käytetyistä metalleista. Volframikarbidi vaatii sidosmetallin sulautuakseen kunnolla ja metallin valinta vaikuttaa sen magneettisiin ominaisuuksiin. Jos seokseen lisätään kobolttia tai rautaa, se on magneettista, toisaalta, jos käytetään nikkeliä, se on magneettista.
Volframimagnetismiin vaikuttavat tekijät
On olemassa useita tekijöitä, jotka vaikuttavat volframin magneettisiin ominaisuuksiin. Näitä tekijöitä ovat:
Lämpötila:Tämä tekijä perustuu Curien lakiin, jonka mukaan paramagneettisen materiaalin magneettinen susceptibiliteetti on kääntäen verrannollinen lämpötilaan. Lämpötilan nousu vähentää magneettista suskeptiibiliteettiä, mikä johtaa magneettisen vasteen heikkenemiseen. Matalilla lämpötiloilla on päinvastainen vaikutus ja ne lisäävät volframin magneettisia ominaisuuksia.
Käytetty magneettikenttä:Käytetty magneettikenttä vaikuttaa elektronien orientaatioon volframissa. Vahva magneettikenttä mahdollistaa elementin tilapäisen heikon magneettikentän, joka katoaa, kun magneettikenttä poistetaan.
Sideaineen sisältö:Volframiseoksissa sideaineelementtejä käytetään eri alkuaineiden sulattamiseen. Esimerkiksi koboltin tiedetään parantavan näitä ominaisuuksia, kun taas nikkeli estää jo ennestään rajoitettua vaikutusta tehden elementistä ei-magneettisen.
Koostumus:Tämän elementin tarkka koostumus vaikuttaa suoraan volframin magneettisiin ominaisuuksiin sekä parittomien elektronien määrään ja dipolien esiintymiseen ja niiden järjestelyyn.
Volframin sovellukset ja merkitys
Tärkeänä metallielementtinä
volframiSillä on laaja valikoima sovelluksia ja merkitys teollisuuden sekä tieteen ja teknologian aloilla. Seuraavat ovat volframin tärkeimmät sovellukset ja tärkeys:
1. Korkean lämpötilan seosten valmistusVolframilla on korkea sulamispiste ja korkeat lujuusominaisuudet, mikä tekee siitä tärkeän komponentin korkean lämpötilan metalliseosten valmistuksessa. Näitä korkean lämpötilan metalliseoksia käytetään yleisesti ilmailu-, lentokone-, ydinenergia- ja kemianteollisuudessa, ja ne kestävät äärimmäisen korkeita lämpötiloja ja paineita.
2. Leikkaustyökalut ja hioma-aineetVolframin korkean kovuuden ja kulutuskestävyyden vuoksi volframiseoksia käytetään usein leikkaustyökalujen, porien, hioma-aineiden ja hiomatyökalujen valmistuksessa. Näillä työkaluilla on tärkeä rooli metallinkäsittelyssä, kaivostoiminnassa ja muilla teollisuuden aloilla.
3. Elektroniikkateollisuus
Volframia käytetään laajalti elektroniikkateollisuudessa elektrodien, tyhjiöputkien, elektronisten laitteiden ja puolijohdelaitteiden valmistukseen. Sen korkea sulamispiste ja stabiilisuus tekevät siitä yhden ihanteellisen materiaalin elektroniikkalaitteille.
4. Lääketieteellinen ala
Volframiseoksia käytetään lääketieteellisten laitteiden, säteilysuojamateriaalien ja sädehoitolaitteiden valmistukseen. Sen suuri tiheys ja säteilysuojaominaisuudet tekevät siitä tärkeän sovelluksen lääketieteen alalla.
5. Ydinenergiakenttä
Volframia käytetään laajasti ydinenergia-alalla reaktionohjausmateriaalien valmistukseen ydinreaktoreita ja muita ydinenergialaitteita varten. Sen korkea tiheys ja sulamispiste tekevät siitä ihanteellisen valinnan ydinenergiamateriaaleille.
6. Muut sovellukset
Volframia käytetään myös suuritiheyksisten metalliseosten, ilmailulaitteiden, optisten linssien, autojen osien jne. valmistukseen. Sen käyttö eri teollisuuden aloilla on antanut suuren panoksen.
Lyhyesti sanottuna volframilla, tärkeänä suunnittelumateriaalina, on ainutlaatuiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, minkä vuoksi sillä on keskeinen rooli monilla aloilla. Sen korkea kovuus, korkea sulamispiste, korroosionkestävyys ja mittapysyvyys tekevät siitä yhden korvaamattomista materiaaleista useilla teollisuuden ja tieteen aloilla. Tieteen ja teknologian jatkuvan kehityksen myötä volframin sovellusala laajenee edelleen ja edistää entistä enemmän ihmisyhteiskunnan edistymistä ja kehitystä.