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  2. 世界上最耐高溫的金屬,3000度高溫也不能將其熔化!
    2019-08-14 09:44:20 作者:本網(wǎng)整理 來源:材料+ 分享至:

    在影視作品中黃金類的題材尤其受人們喜愛,往往會(huì)圍繞著一批巨大的黃金進(jìn)行爭(zhēng)奪,各路人馬紛紛登場(chǎng),上演了一段段爾虞我詐,愛恨交織的傳奇故事。


    在現(xiàn)實(shí)生活中也出現(xiàn)過這樣的黃金劫案,只不過使用的方法技術(shù)含量更高,可不像影視作品中那樣打打殺殺。


    據(jù)報(bào)道,有人用黃金做質(zhì)押分別從各個(gè)銀行貸款190億,最后發(fā)現(xiàn)這些質(zhì)押的黃金是假黃金,表面是一層黃金而內(nèi)部是摻了鎢,因?yàn)殒u的密度與黃金幾乎相等(鎢密度19.35g/cm?  黃金密度19.32g/cm?),所以一般的黃金檢測(cè)方法如吊水法,X射線根本測(cè)不出來,這些人也就能屢屢得逞。


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    說到鎢大家也許會(huì)陌生,但說到鎢絲應(yīng)該都會(huì)知道吧,鎢絲主要應(yīng)用于白熾燈,鹵鎢燈等電光源中。


    鎢絲是由金屬鎢制成的,鎢是一種有色金屬,拿在手里有一種沉重的感覺,鎢的密度為每立方厘米20克,與黃金非常接近,這也就是有人用鎢來偽造黃金的原因。


    鎢還是一種相當(dāng)脆的金屬,只有當(dāng)它純度很高時(shí)才會(huì)具有可塑性,還有很大的抗拉強(qiáng)度,不過這些都不是這種金屬的主要特性,要熔化一塊鎢就需要極高的溫度,鎢的熔點(diǎn)在3420攝氏度,這也就是為什么用這種金屬制作白熾燈鎢絲的原因。


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    然而如果你在空氣中讓非常細(xì)的鎢絲通過電流,它也會(huì)由于過熱導(dǎo)致斷裂,從而停止光的產(chǎn)生,這是由于鎢在高溫下氧化,在其表面上產(chǎn)生三氧化鎢,而氧化鎢的熔點(diǎn)僅有不到1500攝氏度。


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    高溫煅燒的鎢會(huì)在表面生成美麗的彩色痕跡,這是由于它表面生成的氧化膜的厚度不同所造成的,在燈泡中,我們看到的不是這種美麗的氧化膜,這是因?yàn)闊襞葜械难鯕庖呀?jīng)被抽走了,并往燈泡里面充入了氮?dú)夂蜌鍤獾幕旌衔铮诓槐谎趸那闆r下,鎢絲可以很長(zhǎng)時(shí)間發(fā)光。

     

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    有一個(gè)有趣的事情是,當(dāng)你近距離觀察鎢絲時(shí),你可以發(fā)現(xiàn)為什么現(xiàn)在的白熾燈的使用壽命并沒有以前的老舊燈泡使用時(shí)間長(zhǎng)的原因,在老舊燈泡里,鎢絲的結(jié)構(gòu)是簡(jiǎn)單的螺旋,而現(xiàn)在的雙螺旋結(jié)構(gòu)鎢絲更細(xì),這就會(huì)使更多的部分厚度不均勻,以至于大大降低了燈泡的使用壽命。


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    自古以來,人類便用各種物質(zhì)進(jìn)行燃燒產(chǎn)生光源照明,像石油,天然氣,煤氣等,但這些照明光源的效率都非常低。


    最開始電燈泡用碳絲,使用壽命也比較短。直到20世紀(jì)初,鎢絲的出現(xiàn)大大提高了發(fā)光效率。1910年第一顆鎢絲燈泡問世。1917年發(fā)明了高溫下不變形的鎢絲。


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    圖片來源:pixabay


    燈泡工業(yè)中對(duì)鎢絲的要求非常高,要耐高溫,具有優(yōu)異的高溫抗下垂性能,塑性好,具有良好的導(dǎo)電性能。


    現(xiàn)在市場(chǎng)上使用的鎢絲有三類,純鎢絲,摻雜鎢絲和各種合金鎢絲。


    純鎢絲根據(jù)其性能可分為糊劑擠壓鎢絲,膠體化鎢絲,延性鎢絲等,只有延性鎢絲的性能較好,使用比較多,其它鎢絲由于易脆的性能,使用較少。


    摻雜鎢絲是為了改變純鎢絲在高溫下抗垂性能差,發(fā)光效率低,而研發(fā)的鎢絲,主要是在三氧化鎢中摻雜硅,鋁和鉀,主要用于燈泡和電子管的熱絲。


    合金鎢絲主要有鎢錸合金絲,釷鎢錸合金絲,鎢鉬合金絲等,根據(jù)各個(gè)合金鎢絲材料的性能不同,使用的地方也不同。


    細(xì)細(xì)的鎢絲是怎么制造出來的


    鎢絲的原材料是仲鎢酸銨,是一種白色的晶體,稍熔于水,在近700度的焙燒爐中40分鐘,產(chǎn)出藍(lán)色晶體氧化鎢,顆粒在12~19微米。


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    用于生產(chǎn)鎢粉的原材料,摻雜藍(lán)色氧化鎢是針對(duì)鎢絲的特殊要求,而摻加鋁,鉀等元素,以增加鎢絲的性能,如抗下垂,增加韌性等。


    藍(lán)色氧化鎢經(jīng)過氫氣還原爐還原成鎢粉,這種鎢粉平均顆粒度在2~5微米,將鎢粉放于模具中,用等靜壓機(jī)壓制坯條,將壓制好的鎢坯條放入爐中燒結(jié),燒結(jié)后鎢條密度一般為17.7g/cm³


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    鎢條經(jīng)過旋鍛,變成用于拉絲的圓棒形鎢條,密度在19g/cm³以上,鍛壓鎢條經(jīng)過拉絲后變成鎢絲。


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    拉絲過程中會(huì)加入潤(rùn)滑劑石墨,鎢絲的規(guī)格直徑在20微米~1毫米,鎢絲用卷盤包裝。


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    鎢絲除少量用作高溫爐的發(fā)熱材料,電子管的熱子和復(fù)合材料的加強(qiáng)筋等外,絕大部分用于制作各種白熾燈和鹵鎢燈的燈絲,以及氣體放電燈的電極。


    現(xiàn)在又有人將鎢絲燈做成了藝術(shù)品,既能照明又增加了藝術(shù)氣息,將鎢絲做成各種復(fù)雜的形狀,通電后燈泡內(nèi)的鎢絲發(fā)熱,燈泡內(nèi)的物品猶如煥發(fā)了生機(jī)。


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    隨著現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,鎢絲燈泡已很少使用,但在那段時(shí)間內(nèi)為人類做出了很大的貢獻(xiàn),以至于在很多場(chǎng)合使用鎢絲燈,增加獨(dú)特的復(fù)古氣質(zhì)。

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