Eigenschaften und Anwendungen

Eigenschaften

Reines Wolfram ist ein glänzendes weißes Metall und in seiner reinsten Form relativ biegsam und leicht zu verarbeiten. Es enthält jedoch für gewöhnlich geringe Mengen an Kohlenstoff und Sauerstoff, die dem Wolframmetall seine enorme Härte und Brüchigkeit verleihen.

Wolfram kommt in natürlichem Zustand nur in Form von chemischen Verbindungen mit anderen Elementen vor. Obwohl mehr als 20 wolframhaltige Minerale bekannt sind, sind nur zwei davon für die industrielle Nutzung von Bedeutung, nämlich Wolframit und Scheelit.

Reiner Scheelit weist unter UV-Licht eine blau-weiße Fluoreszenz auf – eine Eigenschaft, die bei der Erkundung genutzt wird.

Wolframit ist ein allgemeiner Begriff für Eisen- und Manganwolframate, bei denen das Verhältnis zwischen Eisen und Mangan variieren kann. Ein Mineral mit mehr als 80 Prozent FeWO4 wird als Ferberit bezeichnet und ein Mineral mit mehr als 80 Prozent MnWO4 (Manganwolframat) wird als Hübnerit bezeichnet.

Kurzinformation:

Wolfram ist mit einer Dichte von 19,25 g/cm³ das schwerste technische Material.
Es weist mit 3.410 °C den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle sowie einen Siedepunkt von 5.700 °C auf.
Es weist den niedrigsten Dampfdruck aller Metalle auf.
Es weist den höchsten Elastizitätsmodul der Metalle auf (E = 400 GPa).
Es ist das härteste reine Metall.
Es weist eine hervorragende Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen auf.
Es weist die höchste Zugfestigkeit bei Temperaturen über 1.650 °C auf.
Es weist einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten (4,4 × 10–6 m/m/°C) auf – ähnlich jenem von Borosilicatglas – und macht es daher für Glas-Metall-Dichtungen nützlich.
Es oxidiert nicht an der Luft und benötigt keinen Schutz vor Oxidation bei höheren Temperaturen.
Seine Korrosionsbeständigkeit ist hervorragend und es wird nicht von Salpeter-, Fluss- oder Schwefelsäurelösungen angegriffen.
Es ist umweltfreundlich, löst sich nicht auf und zersetzt sich nicht.

Anwendungen

Aufgrund der einzigartigen Eigenschaften von Wolfram, Wolframlegierungen und einigen oben aufgeführten Wolframverbindungen ist das Metall in vielen wichtigen Anwendungen in unterschiedlichen Bereichen der modernen Technologie unersetzlich.

Wolfram ist ein Zusatzstoff bei der Herstellung von Speziallegierungen, Glühdraht für die Beleuchtung (zwei Prozent) und Spezialanwendungen für Mobiltelefone, Militär, Ballistik (Verteidigungsausrüstung), Automobilteile, Luft- und Raumfahrtkomponenten, Bohr- und Schneidausrüstung, Protokollierungsausrüstung, elektrische und elektronische Geräte, chemische Anwendungen sowie andere Endanwendungen.

Heute wird der größte Teil von Wolfram bei der Herstellung von Hartmetallen verwendet. Dabei handelt es sich um Materialien, die durch das Zementieren von Wolframcarbidkörnern in eine Bindemittelmatrix unter Anwendung des Sinterverfahrens aus einer zähen Nickel- oder Kobaltlegierung hergestellt werden. Wolframcarbid ist die am häufigsten verwendete Form des Produkts, die eine Härte nahe jener von Diamant aufweist. Es ist dichter als Stahl und Titan, doppelt so hart wie jeder Stahl und weist eine extrem hohe Verschleißfestigkeit auf. Aufgrund dieser Eigenschaften wird das Produkt im Bauwesen, in der Metallverarbeitung und im Bergbau eingesetzt. Der Einsatz von Wolframcarbid bei Bohr- und Schneidwerkzeug in der globalen Bergbaubranche wird wahrscheinlich das Wachstum des Wolframmarktes ankurbeln, da die Nachfrage nach Edelmetallen in China und anderen Entwicklungsländern steigt.

Auch reine Wolframmetallprodukte, die in der Elektronikindustrie eingesetzt werden, wie etwa Elektroden, Leuchtfäden, elektrische und elektronische Kontakte, Bleche, Drähte, Stäbe usw., werden ein wichtiger Faktor sein, der das Wachstum des Wolframmarktes in der Mühle ankurbelt – ganz zu schweigen von den zukünftigen Anwendungen von Wolfram, die als Alternative zu Blei entwickelt werden.

Kurzinformation:

Fäden für elektrische Lampen – elektrische und elektronische Kontakte, Drähte, Stangen usw.
Schutzgas-Schweißelektroden
Metallverdampfungsarbeiten
Als Legierung (Stähle) wird es für Werkzeuge aus Hochgeschwindigkeitsstahl, Gewichte und Gegengewichte, Strahlungsabschirmung sowie für Schneid-/Schleifwerkzeug verwendet.
Magnete.
Schwermetalle.
Elektronische Anwendungen wie etwa elektrische Kontaktstellen für Automobilverteiler, Kühlkörper, elektrochemische Bearbeitung und Elektroden für die Funkenerosion.
Röntgentargets.
Spulen und Heizelemente für Elektroöfen.
Galvanik.
Weltraumraketen, Raketendüsen und Hochtemperaturanwendungen als Beschichtung.
Als Garn wird es zur Verstärkung in Metall-, Keramik- und Kunststoffverbundwerkstoffen verwendet.
Magnetrone für Mikrowellenherde.
TV-Sets.
Chemische Katalysatoren.
Metallbearbeitung, Bergbau, Schneidwerkzeuge, Meißel, hitze- und erosionsbeständige Teile, Beschichtungen, Dichtungsringe und Erdöl.
Calcium- und Magnesiumwolframate werden häufig in Leuchtstofflampen eingesetzt.
Andere Wolframsalze werden in der Gerbereibranche eingesetzt.
Wolframdisulfid wird als trockenes Hochtemperatur-Schmiermittel verwendet (stabil bis 500 °C).
Wolframbronze und andere Verbindungen werden als Pigmente für Farben verwendet.