在金屬材料的世界裡， Tungsten (中文翻譯為「鎢」) 擁有著令人敬佩的特性，它被廣泛應用於各種高科技領域。從燈泡的燈絲到核電站的燃料棒，鎢都展現出其獨特的優勢。今天，我們就來深入探討這種神奇金屬，揭開其神秘的面紗。
鎢的特性：硬度與熔點的王者
鎢是一種銀白色的過渡金屬，在週期表中位於第6族，序號為74。它具有極高的熔點（3422°C），僅次於碳，被公認為擁有最高熔點的金屬元素之一。此外，鎢還具有出色的硬度、高密度和良好的抗腐蝕性。這些特性使其成為許多高溫應用領域的理想材料。
- 熔點：3422°C
- 密度：19.25 g/cm³
- 硬度：7.5 (莫氏硬度)
鎢的應用：遍佈各行各業
鎢的獨特特性使其在各種工業領域佔據重要地位。
- 燈泡 filament: 鎢絲因其高熔點和良好的電導率而被廣泛用於燈泡filament，能夠承受高溫而不斷裂。
- 高溫合金: 鎢常與其他金屬如鉬、鎳、鈷等混合，製成高溫合金，應用於航空發動機、燃氣輪機等需要耐高温環境的設備中。
- 核工業: 鎢具有良好的中子吸收能力，因此被用作核電站中的燃料棒和控制棒材料，用於控制核反應速度和防止核輻射泄漏。
- 工具和模具: 鎢製成的刀具、鑽頭等工具具有高硬度和耐磨性，可以加工堅硬的材料。此外，鎢也常被用作模具材料，例如塑料製品的模具。
鎢的生產：從礦石到純金屬
鎢的主要來源是氧化鎢礦石（Wolframite）和钨酸鈉礦石（Scheelite）。
- 選礦: 從礦石中提取鎢礦物需要進行多道工序，例如粉碎、浮選等。
- 還原: 鎢礦物經過化學處理後，將其還原成純金屬狀態。常用的還原方法包括碳還原法和氫還原法。
- 碳還原法: 將氧化鎢與碳在高溫下反應，生成金屬鎢和二氧化碳。
- 氫還原法: 將氧化鎢與氫氣在高溫下反應，生成金屬鎢和水蒸氣。
- 提純: 獲得的鎢通常含有雜質，需要進行提純處理才能達到高純度要求。常用的提純方法包括電解法和精煉法。
關於鎢的有趣事實
- 鎢的名字來自瑞典語“tung sten”，意思是“重石”。
- 第一次世界大戰期間，鎢被廣泛用於製造軍火，例如炮彈和手榴彈，因此被稱為“戰爭金屬”。
- 20世紀50年代，鎢燈泡 filament 被燈泡的玻璃部分熔化，造成許多意外事件，這導致了鎢燈泡 filament 的設計改进。
結論：鎢——不可或缺的高科技材料
鎢作為一種高性能金屬材料，在現代工業中扮演著至關重要的角色。從日常生活中常見的燈泡filament到複雜的核電站設備，鎢都展現出其卓越的特性和廣泛的應用範圍。隨著科技的發展和創新的需求，鎢將繼續被開發出更多新的用途，為人類社會做出更大的貢獻。
