Ferro Tungstenaliajele se referă de obicei la aliaje compuse din wolfram (W) și fier (Fe). În general vorbind,
aliaje tungsten-fiersunt nemagnetice. Acest lucru se datorează faptului că tungstenul în sine este un metal nemagnetic, iar conținutul de fier din aliajele de tungsten-fier este de obicei scăzut, ceea ce nu poate da aliajului un magnetism semnificativ.
Tungsten și magnetismul său
Tungstenul, denumit în mod obișnuit wolfram, este un element chimic cu număr atomic 74 și simbolul W. Elementele magnetice sunt adesea numite elemente feromagnetice, care sunt caracterizate de electroni nepereche. Tungstenul are, de asemenea, electroni care sunt nepereche în învelișul său exterior, permițându-i să afișeze o formă de magnetism. Electronii se deplasează spre câmpul magnetic extern, generând un moment electric care îl face ușor atractiv pentru câmpul magnetic.
Cu toate acestea, wolfram are și un dipol care se mișcă în direcția opusă influenței externe, ceea ce împiedică magnetismul acestuia. Acest lucru îl face să afișeze paramagnetism.
Este aliajul de tungsten magnetic?
Dacă aliajele de tungsten pot prezenta magnetism depinde de metalul cu care sunt topite. Aceste aliaje sunt topite cu un metal principal împreună cu diverse oligoelemente.
De fapt, wolfram poate fi folosit pentru a crea multe aliaje care pot avea proprietăți magnetice diferite.
De exemplu, oțelul tungsten este magnetic deoarece conține oțel care conține fier feromagnetic. Acesta conține, de asemenea, urme de vanadiu și molibden împreună cu cel puțin 8% wolfram.
Carbura de wolfram poate prezenta și magnetism, în funcție de celelalte metale utilizate în procesul de aliere. Carbura de wolfram necesită un metal de legătură pentru a fuziona corect, iar alegerea metalului îi afectează proprietățile magnetice. Dacă cobaltul sau fierul este încorporat în aliaj, atunci acesta va fi magnetic, pe de altă parte, dacă se folosește nichel, atunci va fi magnetic.
Factori care afectează magnetismul tungstenului
Există mai mulți factori care afectează proprietățile magnetice ale wolframului. Acești factori includ:
Temperatură:Acest factor se bazează pe legea lui Curie care afirmă că susceptibilitatea magnetică a unui material paramagnetic este invers proporțională cu temperatura. O creștere a temperaturii reduce susceptibilitatea magnetică, ceea ce duce la o scădere a răspunsului magnetic. Temperaturile scăzute au efectul opus și măresc proprietățile magnetice ale wolframului.
Câmp magnetic aplicat:Un câmp magnetic aplicat afectează orientarea electronilor din wolfram. Un câmp magnetic puternic permite elementului să dobândească abilități magnetice slabe temporare care dispar odată ce câmpul magnetic este îndepărtat.
Conținutul liantului:Pentru aliajele de wolfram, elementele de liant sunt folosite pentru a topi diferitele elemente. De exemplu, se știe că cobaltul îmbunătățește aceste proprietăți, în timp ce nichelul inhibă efectul deja limitat, făcând elementul nemagnetic.
Compoziţie:Compoziția exactă a acestui element afectează în mod direct proprietățile magnetice ale wolframului împreună cu numărul de electroni nepereche și prezența dipolilor și aranjarea acestora.
Aplicații și importanța tungstenului
Ca element metalic important,
tungstenare o gamă largă de aplicații și importanță în domeniile industriei și științei și tehnologiei. Următoarele sunt principalele aplicații și importanța tungstenului:
1. Fabricarea aliajelor la temperatură înaltăTungstenul are un punct de topire ridicat și proprietăți de rezistență ridicată, ceea ce îl face o componentă importantă în fabricarea aliajelor la temperatură înaltă. Aceste aliaje la temperatură înaltă sunt utilizate în mod obișnuit în industria aerospațială, motoarele aeronautice, energie nucleară și industriile chimice și pot rezista la temperaturi extreme și medii de presiune.
2. Scule de tăiere și abraziviDatorită durității ridicate și rezistenței la uzură a wolframului, aliajele de tungsten sunt adesea folosite la fabricarea sculelor de tăiere, burghie, abrazive și scule de șlefuit. Aceste unelte joacă un rol important în prelucrarea metalelor, minerit și alte domenii industriale.
3. Industria electronică
Tungstenul este utilizat pe scară largă în industria electronică pentru fabricarea de electrozi, tuburi vidate, dispozitive electronice și dispozitive semiconductoare. Punctul de topire ridicat și stabilitatea îl fac unul dintre materialele ideale pentru dispozitivele electronice.
4. Domeniul medical
Aliajele de wolfram sunt folosite pentru fabricarea de dispozitive medicale, materiale de radioprotecție și echipamente de radioterapie. Densitatea sa ridicată și proprietățile de protecție împotriva radiațiilor îl fac o aplicație importantă în domeniul medical.
5. Câmpul energiei nucleare
Tungstenul este utilizat pe scară largă în domeniul energiei nucleare pentru a fabrica materiale de control al reacției pentru reactoare nucleare și alte echipamente de energie nucleară. Densitatea sa mare și punctul de topire îl fac o alegere ideală pentru materialele din energie nucleară.
6. Alte aplicații
Tungstenul este, de asemenea, utilizat pentru fabricarea de aliaje de înaltă densitate, dispozitive aerospațiale, lentile optice, piese auto etc. Aplicarea sa în diverse domenii industriale a adus contribuții mari.
Pe scurt, wolfram, ca material de inginerie important, are proprietăți fizice și chimice unice, ceea ce îl face să joace un rol cheie în multe domenii. Duritatea sa mare, punctul de topire ridicat, rezistența la coroziune și stabilitatea dimensională îl fac unul dintre materialele indispensabile în diverse domenii industriale și științifice. Odată cu dezvoltarea continuă a științei și tehnologiei, domeniul de aplicare al wolframului va continua să se extindă și să aducă contribuții mai mari la progresul și dezvoltarea societății umane.