Ferro volframzlitine se običajno nanašajo na zlitine, sestavljene iz volframa (W) in železa (Fe). Na splošno,
volfram-železove zlitineso nemagnetni. To je zato, ker je volfram sam po sebi nemagnetna kovina in je vsebnost železa v zlitinah volfram-železo običajno nizka, kar zlitini ne more dati pomembnega magnetizma.
Volfram in njegov magnetizem
Volfram, običajno imenovan volfram, je kemični element z atomsko številko 74 in simbolom W. Magnetni elementi se pogosto imenujejo feromagnetni elementi, za katere so značilni nesparjeni elektroni. Volfram ima tudi neparne elektrone v svoji zunanji lupini, kar mu omogoča, da kaže neko obliko magnetizma. Elektroni se premikajo proti zunanjemu magnetnemu polju in ustvarjajo električni moment, zaradi katerega so nekoliko privlačni za magnetno polje.
Ima pa volfram tudi dipol, ki se giblje v nasprotni smeri zunanjega vpliva, kar preprečuje njegovo magnetičnost. Zaradi tega kaže paramagnetizem.
Ali je volframova zlitina magnetna?
Ali lahko volframove zlitine kažejo magnetizem, je odvisno od kovine, na katero so zlite. Te zlitine so spojene z glavno kovino skupaj z različnimi elementi v sledovih.
Pravzaprav je volfram mogoče uporabiti za izdelavo številnih zlitin, ki imajo lahko različne magnetne lastnosti.
Na primer, volframovo jeklo je magnetno, ker vsebuje jeklo, ki vsebuje feromagnetno železo. Vsebuje tudi sledove vanadija in molibdena skupaj z vsaj 8 % volframa.
Volframov karbid lahko kaže tudi magnetizem, odvisno od drugih kovin, uporabljenih v procesu legiranja. Za pravilno spajanje volframovega karbida je potrebna vezna kovina, izbira kovine pa vpliva na njegove magnetne lastnosti. Če je v zlitino vključen kobalt ali železo, bo le-ta magnetna, če pa uporabimo nikelj, bo magnetna.
Dejavniki, ki vplivajo na volframov magnetizem
Obstaja več dejavnikov, ki vplivajo na magnetne lastnosti volframa. Ti dejavniki vključujejo:
Temperatura:Ta faktor temelji na Curiejevem zakonu, ki pravi, da je magnetna občutljivost paramagnetnega materiala obratno sorazmerna s temperaturo. Zvišanje temperature zmanjša magnetno občutljivost, kar ima za posledico zmanjšanje magnetnega odziva. Nizke temperature imajo nasprotni učinek in povečajo magnetne lastnosti volframa.
Uporabljeno magnetno polje:Uporabljeno magnetno polje vpliva na usmerjenost elektronov v volframu. Močno magnetno polje omogoča, da element pridobi začasne šibke magnetne sposobnosti, ki izginejo, ko magnetno polje odstranimo.
Vsebina veziva:Pri volframovih zlitinah se vezivni elementi uporabljajo za taljenje različnih elementov. Znano je na primer, da kobalt izboljša te lastnosti, medtem ko nikelj zavira že tako omejen učinek, zaradi česar je element nemagneten.
Sestava:Natančna sestava tega elementa neposredno vpliva na magnetne lastnosti volframa skupaj s številom neparnih elektronov ter prisotnostjo dipolov in njihovo razporeditvijo.
Uporaba in pomen volframa
Kot pomemben kovinski element,
volframima široko paleto aplikacij in pomembnosti na področju industrije ter znanosti in tehnologije. Glavne uporabe in pomen volframa so naslednje:
1. Proizvodnja visokotemperaturnih zlitinVolfram ima visoko tališče in visoko trdnost, zaradi česar je pomembna sestavina pri izdelavi visokotemperaturnih zlitin. Te visokotemperaturne zlitine se pogosto uporabljajo v vesoljski industriji, industriji letalskih motorjev, jedrski energiji in kemični industriji ter lahko prenesejo ekstremno visoka temperatura in tlačna okolja.
2. Rezalna orodja in abraziviZaradi visoke trdote in odpornosti proti obrabi volframa se volframove zlitine pogosto uporabljajo pri izdelavi rezalnih orodij, svedrov, abrazivov in brusilnih orodij. Ta orodja igrajo pomembno vlogo pri obdelavi kovin, rudarstvu in drugih industrijskih področjih.
3. Elektronska industrija
Volfram se pogosto uporablja v elektronski industriji za izdelavo elektrod, vakuumskih cevi, elektronskih naprav in polprevodniških naprav. Zaradi visokega tališča in stabilnosti je eden od idealnih materialov za elektronske naprave.
4. Medicinsko področje
Volframove zlitine se uporabljajo za izdelavo medicinskih pripomočkov, materialov za zaščito pred sevanjem in opreme za radioterapijo. Zaradi visoke gostote in lastnosti zaščite pred sevanjem je pomembna uporaba na medicinskem področju.
5. Področje jedrske energije
Volfram se pogosto uporablja na področju jedrske energije za izdelavo materialov za nadzor reakcije za jedrske reaktorje in drugo opremo za jedrsko energijo. Zaradi visoke gostote in tališča je idealna izbira za materiale za jedrsko energijo.
6. Druge aplikacije
Volfram se uporablja tudi za proizvodnjo zlitin visoke gostote, vesoljskih naprav, optičnih leč, avtomobilskih delov itd. Njegova uporaba na različnih industrijskih področjih je veliko prispevala.
Skratka, volfram kot pomemben inženirski material ima edinstvene fizikalne in kemijske lastnosti, zaradi česar igra ključno vlogo na številnih področjih. Njegova visoka trdota, visoko tališče, odpornost proti koroziji in dimenzijska stabilnost ga uvrščajo med nepogrešljive materiale na različnih industrijskih in znanstvenih področjih. Z nenehnim razvojem znanosti in tehnologije se bo področje uporabe volframa še naprej širilo in bo bolj prispevalo k napredku in razvoju človeške družbe.