Периодичната таблица на елементите

Волфрам - метална, с най-високата точка на топене, така че да го получите в компактна форма, тя е доста лесна задача.

В тази снимка - волфрамов прах. Обикновено тя се получава чрез редукция на волфрамов оксид с водород при температура от 400-800 градуса. Колкото по-високо възстановяване на температурата, по-големите частици се образуват от волфрам. Възстановяване се извършва в ротационна пещ в противоток водород.

Освен това, такъв метал може да се синтерова или преработени от подвижния при висока температура, или в пещ за топене на блокове. За малък набор Избрах малки волфрамови пръчки, получени чрез търкаляне. Повърхностно почиства elektrotravleniem прът.
волфрам коефициент на топлинно разширение, близък до този на силиций, волфрам субстрат т.н. силициеви чипове запоени мощност транзистори - да се избегне напукване на кристали по време на нагряването.

Друга употреба на волфрама е производство на електроди за висока мощност дъгови лампи (например като на страница с ксенон). Въпреки това, както може да се види на снимката, дори волфрама не е напълно устойчив на мощен електрическа дъга - разтопен краища на електродите.

Е, любимите ми модели - монокристали от волфрам. Ако вземете един кристал в ръката си, първото нещо, което е изненадващо - теглото му. волфрам плътност по-голяма от плътността на желязото в два и половина пъти! (И седем пъти повече плътност от алуминий.) Това е почти равна на плътността на злато (различава с по-малко от 1%). Тези кристали се отглеждат до метод лента с нагряване електронен лъч. При този метод, заготовката (прът-волфрам) се засилва вертикално във вакуумна камера. Около пръстеновиден детайл е пистолет катод електрони, от които излъчвани електроните се ускоряват от високо напрежение. Да се ​​качим на пробата, те я накараш да се стопи малка част. В резултат стопеният зона, течният метал е възпрепятстван да капе от повърхностно напрежение сили. Катодът (а заедно с него и стопената зона) бавно се движи по протежение на кристала. По този начин има редица полезни процеси, всички летливи примеси мигрират от пробата (във вакуумна камера се поддържа при налягане под 10 -5 mm Hg и температурата е 3500 градуса - при тези условия повечето от примесите, напускащи проба под формата на пара ..); След няколко пасажа, като в топене на зона, останалите нелетливи онечиствания са концентрирани върху едната страна на пробата. Също така, има насочено втвърдяване на слитъка, която при използване осигурява семена единичен кристал до предварително определена ориентация. Тези единични кристали се използват за производството на аноди на рентгенови тръби, в изследвания физика. Нишки халогенни лампи с високо качество и са изработени от монокристален блокове, които могат да удължават експлоатационния си живот по няколко пъти.

Друг много интересен пример за волфрам (и, може би, най-трудната пробата в моята колекция, тя тежи повече от 6 кг) - волфрам тигел. Волфрам е трудно да обработка, така че да се издълбае или да се изградят тигел, така че ще бъде, ако не и невъзможно, е изключително трудно (стените му не трябва да бъдат порести, така пресоване на праха не е подходящ). Тигелът се произвежда чрез процес в газова фаза на възстановяване на волфрам хексафлуорид с водород (между другото, WF6 е може би най-трудно газ, известен на науката). В намаляването му с водород на повърхността на нагретия меден цилиндър около втория плътен слой на волфрам. След получаване на предварително определена дебелина на слоя, меден цилиндър се отстранява. Такива тигели използвани за дестилация на редкоземни метали и сплави за производство. Тъй като волфрам окислява във въздуха, тигели, използвани в Vakoumé или в инертна атмосфера.

Също електрон топене греда, има и друг начин да се стопи волфрам. Това аргон-електродъгово стапяне. Същият метод е направен от рений проби. За разлика топене електронен лъч, по време на топенето на онечистването от дъга летливи метали отстраняват тежките (тъй като топенето се провежда при атмосферно налягане, а не във вакуум). Но този метод позволява да се получи волфрамови сплави с тези летливи метали, които лесно летят във вакуум сплав.

Повърхността на това гравирани капки, и това може да се види, че барът включва няколко кристали (те имат малко по-различни цветове). Волфрама единични кристали на тези цветни зони малки и те съответстват на повърхности на кристала.

Но подобен спад, но той вече е получил топене електронно-лъчева. Тя е с много по-чист и по-големи кристали повърхност (без ецване е трудно да се види на снимката). Най-общо казано, електронен лъч е много по-мощен и гъвкав инструмент от електрическа дъга. Например, система от магнитни или електростатичен обектив позволява фокусиране десетки киловата като сила на няколко милиметра в точка диаметър (и изпаряване метал), и да се разпръсне тази сила на площ от десетки квадратни сантиметра и да се осигури равномерно и бавно охлаждане на пробата. Използване пръстеновиден катод, електронен лъч може да бъде насочена към цилиндричната пробата равномерно от всички посоки (както в случая на отглеждане на единични кристали). Но, разбира се, този метод има и своите недостатъци. Първо, електроните могат да летят свободно само във висок вакуум. В някои случаи (например, за да се отстранят летливи примеси) е удобно, но когато трябва да се загрява нещо летливо (например, за да се подготви сплав от манган), по-добро използване на електрическо отопление дъга (в противен случай магнезият и много бързо отлети от сплав). И, разбира се, оборудване за отопление електронно-лъчева от порядъка по-сложна и затова е много по-скъпо. Arc печка, по принцип може да бъде сглобена у дома (като източник на енергия, се приема, например, ниска консумация на енергия инвертор заваряване). Някои колекционери са самостоятелно построени печка, но това е за настройка на домашно електронно-лъчева, никога не бях чувал).

Друг, този път много малък кристал волфрам. Той е част от мишена за филм отлагане на волфрам-титан. Както беше казано, в решетката на титанов добавя тук такива кристали и получената целта се използва за магнетронно разпрашаване филми.

Това волфрам пръстен, както и на тигела, волфрам, получен чрез кристализация от газовата фаза. Очевидно е, че пръскането се проведе под малко по-различни условия, тъй като кристалите на повърхността на пръстена ще получат много по-голям и по-силен блясък.

В тази снимка - волфрам лодка използва за резистивен филм отлагане във вакуум. Тъй като волфрам има достатъчно високо електрическо съпротивление, с висока точка на топене и добра устойчивост на метални стопилки, че заедно с тантал, е най-подходящ материал за производството на такива съдове. За отлагане на метал (например, сребро, злато или друг), тя се поставя в лодки, разположени във вакуумна камера. След това през лодката започва да преминава електрически ток (обикновено на няколко волта и 200-500 ампера). Волфрам се нагрява и се изпарява веществото в него и след това се кондензира на всички студени повърхности.

Нарочно не слагам тук снимки конвенционалните лампи с нажежаема жичка - независимо от факта, че той е един от най-известните приложения на волфрам. Аз просто исках да намеря точно такава крушка, която е показана на снимката. По мое мнение, доста визуална картина). Спиралата е формата на химичен символ за волфрам - нещо като газоразрядни тръби под формата на символи елементи.