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【金属百科】钨

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钨Tungsten中文名称:钨,英文名称:wolfram/tungsten,元素符号W, 元素周期表中原子序数74,是VIB族金属。密度为19.35克/立方厘米,与黄金接近,熔点为3422℃,沸点为5927℃。钨是一种银白色金属,外形似钢,熔点为所有金属元素中最高的,蒸发速度慢。钨的化学性质很稳定,常温下不跟空气和水反应,不与任何浓度的盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸发生反应,但可以迅速溶解于氢氟酸和浓硝酸的混合酸中,而在碱溶液中则不起作用。钨在地壳中的含量为0.001%,已发现的钨矿物和含钨矿物有20余种,但其中具有开采经济价值的只有黑钨矿和白钨矿,黑钨矿约占全球钨矿资源总量的30%,白钨矿约占70%。钨由于其熔点高、硬度高、密度高、导电性和导热性良好、膨胀系数较小等特性而被广泛应用到合金、电子、化工等领域。


1楼2017-05-03 03:29回复
    钨的发现简史
    钨的历史可以追溯到17世纪。当时,德国萨克森州厄尔士山脉的矿工注意到,有些矿石会干扰锡石的还原,并产生矿渣,矿工给这些矿石起了一些德国绰号:"wolfert"、"wolfrahm"。
    1758年,瑞典化学家和矿物学家克朗斯泰特发现一种矿物,他将其称为"tungsten",在瑞典语里意为"重石"。他深信这一矿物中包含一个尚未被发现的元素。
    1781年,瑞典化学家卡尔•威廉•舍勒发现了白钨矿,并从中提取出了钨酸。他认为通过还原钨酸可能会获得一种新的金属。
    1783年,胡塞•德卢亚尔和浮士图•德卢亚尔兄弟从黑钨矿中也提取出了钨酸。同年,他们用碳还原三氧化钨首次得到了钨粉。
    后来,Jöns Jacob Berzelius和Friedrich Wöhler给这一金属起了一个新名字:wolfram,但这一称法在德国和斯堪的纳维亚比较受认可,而英国、美国等国家更喜欢使用克朗斯泰给这一金属起的名字"tungsten"。


    2楼2017-05-03 03:30
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      2025-05-09 20:50:28
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      钨工业的发展
      1841年,化学家Robert Oxland取得了钨酸钠、钨酸和金属钨生产方法的英国专利权,这是钨现代化学史上的一个重大进步,为钨的工业化生产开辟了道路。
      18世纪50年代,化学家就注意到了将钨添加到钢中会对钢的性质产生影响,然而直到19世纪末和20世纪初,钨钢才开始大规模生产和广泛应用。含钨量达20%的高速钢于1900年首次在巴黎世界博览会上展出,这种钢的出现标志着金属切割加工领域的重大技术进步。
      1900年,俄国发明家А.Н.Ладыгин首先提出将钨应用到照明灯泡中。1903年美国的库利吉采用钨粉压制、重熔、旋锻、拉丝工艺制成钨丝,钨丝的出现推动了照明行业的发展,该方法也被认为是近代金属粉末生产的开端。1909年,Кулидж创造了粉末冶金法,该方法采用了压力加工的工艺方法,使钨在电真空技术中得到广泛应用成为可能。
      1925年施劳特尔获得发明碳化钨钴硬质合金的美国专利权,这种专利方法于1926年首先在欧洲用于工业生产,这是现代钨工业生产工艺的基础。1927-1928研制出以碳化钨为主要成分的硬质合金,这是钨的工业发展史中的一个重要阶段,这些硬质合金由于其良好的性能而被广泛应用到现代技术中。


      3楼2017-05-03 03:31
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        我国钨工业发展历程及现状
        我国钨行业的发展大致可以分为3个阶段:第一个阶段是新中国成立后的前30年,此时形成了比较完整的钨工业体系;第二个阶段是1981~2000年,钨冶金、加工及硬质合金业发展迅速,单一钨精矿出口的局面因为产品结构的调整而改变;第三个阶段是21世纪后,我国钨行业发展进入了全新时期,生产规模、技术、市场竞争力都已达到一定水平。
        近年来,我国钨产业发展迅速,全国钨精矿产量近几年一直保持增长趋势,我国也已成为全球钨主产国,年均钨产量约占全球产量的80%左右,居世界第一。全国钨企业也在加大产品开发力度,不断优化产品结构,形成了门类比较齐全的系列产品。2012年随着我国各项出口配额、限采、行业整合等政策的推出,整个行业的发展水平也得到了提高。


        4楼2017-05-03 03:32
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          钨出口配额和关税取消
          2014年12月底,我国商务部取消了2015年钨出口配额限制,但钨出口资质企业名单没有太大变化,上市公司五矿、厦门钨业、章源钨业等均列入名单。虽然国际钨价比国内稍高,出口有些利润,但欧洲经济疲软及走私猖獗,因而钨出口偏淡。2015年5月1日,我国取消了钨产品出口关税。此外,经国务院批准,我国也自2015年5月1日起实施钨资源税清费立税、从价计征改革。钨、钼应税产品包括原矿和以自采原矿加工的精矿,钨资源税适用税率为6.5%。


          5楼2017-05-03 03:32
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            钨产业存在问题
            我国钨行业发展也存在着较多问题,如资源利用效率低、出口结构不合理,高端产品少、国内消费结构不合理等。针对这些问题,业内专家呼吁,我国钨产业应控制总量,加强技术改造和创新,通过推进资源整合和企业重组来促进产业结构调整和优化升级,重视再生利用工作,促进我国钨产业全面可持续发展。


            6楼2017-05-03 03:33
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              地区分布
              世界钨矿资源主要集中在阿尔卑斯-喜马拉雅山脉和环太平洋地质带。中国处在这两个地质带上,所以钨储量丰富,居位世界第一。中国的钨矿主要分布在中国南岭山地两侧的广东东部沿海一带,江西南部的储量最多,约占全世界的一半以上。
              俄罗斯的钨矿资源主要集中在北高加索、东西伯利亚和远东地区的锡霍特-阿林山脉中段,比较大的矿山有Verkhne-Kayrakty。
              美国的钨矿资源主要集中在加利福尼亚州和科罗拉多州。
              加拿大钨矿主要集中在塞汶(Selwyn)钨矿带上,而最具有商业价值的矿床位于不列颠哥伦比亚省的卡斯尔(Cassiar)岩基到育空地区和西北地区边界的麦克米伦(MacMillan)矿床延伸地带。


              8楼2017-05-03 03:33
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                国家分布
                根据美国地质调查局2015年发布的数据,全球钨资源储量约330万吨,中国钨资源储量最多,为190万吨,约占全球总量的58%。随后为加拿大(29万吨)、俄罗斯(25万吨)和美国(14万吨)。世界其他钨储量较丰富的国家包括玻利维亚(5.3万吨)、澳大利亚(1万吨)和葡萄牙(0.42万吨)。


                9楼2017-05-03 03:34
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                  2025-05-09 20:44:28
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                  我国钨资源分布情况
                  根据我国国土资源部2015年发布的数据,截止2013年底,我国钨矿查明资源储量为701.4万吨(WO3含量)。2014年,我国钨矿新增查明资源储量33.7万吨(WO3含量)。所以截止2014年,我国钨矿查明资源储量为735.1万吨(WO3含量)。


                  10楼2017-05-03 03:34
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                    全球钨产量情况
                    根据美国地质调查局2015年发布的数据,2014年全球钨产量约为8.24万吨,比2013年的8.14万吨微涨1%。中国为钨主产国,2014年钨矿产量为6.8万吨,约占全球总产量的84%。随后的有俄罗斯(3600吨)、加拿大(2200吨)。其他钨矿产量较多国家包括越南(2000)、玻利维亚(1300吨)、奥地利(850吨)、刚果(金)(800吨)、葡萄牙(700吨)、卢旺达(700吨)和澳大利亚(600吨)。

                    2002-2013年中国钨产量和开采指标


                    11楼2017-05-03 03:34
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                      钨的用途及应用领域
                      钨的应用概况
                      钨的熔点是所有金属元素中最高的,密度(19.3 g/cm³)很高,与黄金接近,钨的硬度也很高,如碳化钨的硬度则与金刚石接近。此外,钨还具有良好的导电性和导热性,较小的膨胀系数等特性,因而被广泛应用到合金、电子、化工等领域,其中硬质合金是钨最大的消费领域。


                      12楼2017-05-03 03:35
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                        合金领域
                        钢铁
                        钨的硬度很高,钨的密度接近黄金,因而能够提高钢的强度、硬度和耐磨性,是一种重要的合金元素,被广泛应用于各种钢材的生产中,常见的含钨钢材有高速钢、钨钢以及具有高的磁化强度和矫顽磁力的钨钴磁钢等,这些钢材主要用于制造各种工具,如钻头、铣刀、拉丝模、阴模和阳模等。


                        13楼2017-05-03 03:36
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                          热强和耐磨合金
                          钨的熔点是所有金属中最高的,硬度也很高,因而常被用来生产热强和耐磨合金,例如钨和铬、钴、碳的合金常用来生产诸如航空发动机的活门、涡轮机叶轮等高强耐磨的零件,而钨和其它难熔金属(如钽、铌、钼、铼)的合金常来生产诸如航空火箭的喷管、发动机等高热强度的零件。


                          15楼2017-05-03 03:37
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                            高比重合金
                            由于钨的密度高,硬度高,因而成为了制作高比重合金的理想材料,这些高比重合金按组成特性及用途分为W-Ni-Fe、W-Ni-Cu、W-Co、W-WC-Cu、W-Ag等主要系列,这类合金具有比重大、强度高、吸收射线能力强、导热系数大、热膨胀系数小、导电性能良好、可焊性和加工性良好等特性,被广泛应用在航天、航空、军事、石油钻井,电器仪表、医学等行业,如制造装甲、散热片、控制舵的平衡锤以及诸如闸刀开关、断路器、点焊电极等的触头材料。


                            16楼2017-05-03 03:37
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                              2025-05-09 20:38:28
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                              电子领域
                              钨的可塑性强、蒸发速度小、熔点高、电子发射能力强,因而钨及其合金被广泛应用于电子和电源工业。例如钨丝的发光率高,使用寿命长,因而被广泛应用于制造各种灯泡灯丝中,如白炽灯、碘钨灯等,钨丝还可以用于制造电子振荡管的直热阴极和栅极以及各种电子仪器中旁热阴极加热器。钨的特性使它也很适合用于TIG焊接以及其它类似这种工作的电极材料。


                              17楼2017-05-03 03:37
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