钨
tungsten,wolfram
元素符号W，银白色金属，在元素周期表中属ⅥB族，原子序数74，原子量183.85，体心立方晶体，是熔点最高的金属，常见化合价为+6、+4。
1781年瑞典化学家舍勒(C. W.Scheele)从当时称为重石的矿物（现称白钨矿）中发现一种新元素的酸，并以瑞典文tung（重）和sten（石头）的复合词tungsten命名这种新元素，此名为英、美等国使用。德国等一些欧洲国家称钨为wolfram，德文中wolf的意思是狼,rahm的意思是泡沫，因为锡矿中含钨，炼锡时，钨进入炉渣，降低了锡的产出率，好象被狼吞食一样。1783年西班牙人德卢亚尔兄弟(J.J.and F.de Elhuyar)从黑钨矿中制得氧化钨，并用碳还原为钨粉。1855年法国有用钨炼钢的专利，1909年美国采用粉末冶金法制成了延性钨丝。1923～1927年德国开始制造碳化钨基硬质合金。20世纪初，中国已大量开采钨矿，1949年以后，建立了相当规模的钨冶金工业。
资源 已知钨矿物约有20种，其中具有工业价值的为黑钨矿[(Fe，Mn)WO4]和白钨矿(CaWO4)。70年代开采的钨矿石品位,多介于0.2～0.5％WO3之间，选矿后可得含三氧化钨60～70％或品位更高的钨精矿。中国的钨矿储量占世界总储量一半以上，主要集中于湖南、江西、广东和福建等省。1979年世界主要产钨国家(中国除外)的钨矿储量和产量如下表：
钨精矿在国际贸易中常以每吨度为计价单位，一吨精矿中每含10公斤三氧化钨为一吨度。1980年美国钨精矿平均价格为145美元/吨度。
性质和用途 钨熔点高,在2000～2500℃高温下,蒸气压仍很低。钨的硬度大，密度高，高温强度好。钨的电子逸出功为1.55电子伏特。
常温下钨在空气中是稳定的,400℃开始失去光泽，表面形成蓝黑色致密的三氧化钨(WO3)保护膜。740℃时三氧化钨由三斜晶系转变为四方晶系,保护膜被破坏。在高于600℃的水蒸气中钨氧化为二氧化钨(WO2)。钨在常温下不易被酸、碱溶液和王水侵蚀，但溶解于浓硝酸和氢氟酸的混合酸。钨能被氧化性熔盐如硝酸钠等迅速腐蚀。室温下钨与氟反应，高温下钨与氯、溴、碘、一氧化碳、二氧化碳和硫等反应，但不与氢反应。
钨大部分用于生产硬质合金和钨铁。钨与铬、钼、钴组成耐热耐磨合金用于制作刀具、金属表层硬化材料、燃气轮机叶片和燃烧管等。钨与钽、铌、钼等组成难熔合金。钨铜和钨银合金用作电接触点材料。高密度的钨镍铜合金用作防辐射的防护屏。金属钨的丝、棒、片等用于制作电灯泡、电子管的部件和电弧焊的电极。钨粉可烧结成各种孔隙度的过滤器。钨的一些化合物可作荧光剂、颜料、染料，并用于鞣革和制作防火织物等。
冶炼 冶炼过程包括精矿分解、钨化合物提纯、钨粉和致密钨制取等步骤。钨冶炼工艺流程见图。
钨精矿分解 方法有火法和湿法。
① 火法分解常用碳酸钠烧结法。此法是使黑钨精矿和碳酸钠一起在回转窑内于800～900℃下烧结，主要化学反应为：
处理白钨精矿时还需加入石英砂，以得到溶解度小的原硅酸钙，烧结温度约为1000℃，主要化学反应为：
2CaWO4+2Na2CO3+SiO2─→
2Na2WO4+2CaO·SiO2+2CO2
经约两小时的烧结，精矿分解率可达98～99.5％。烧结料在80～90℃下用水浸出，过滤后得钨酸钠溶液和不溶残渣。
② 湿法分为碱分解法和酸分解法。分解黑钨精矿时，用氢氧化钠溶液在110～130℃或更高的温度下浸出，主要化学反应为：
(Fe,Mn)WO4+2NaOH─→
Na2WO4+(Fe,Mn)(OH)2↓
而白钨精矿则用碳酸钠溶液在高压釜内于200～230℃浸出，主要化学反应为：
CaWO4+Na2CO3─→Na2WO4下标+CaCO3↓
或用盐酸于90℃分解，得固态粗钨酸：
CaWO4+2HCl─→H2WO4↓+CaCl2
湿法处理钨精矿的分解率可达到98～99％。
钨化合物提纯 钨酸钠溶液所含硅、磷和砷等杂质在溶液中分别呈硅酸钠、磷酸氢钠和砷酸氢钠状态。煮沸溶液并用稀盐酸中和，当溶液pH为8～9时，硅酸钠水解成硅酸凝聚沉淀，加入氯化镁和氯化铵溶液，使磷、砷生成溶解度很小的磷酸铵镁和砷酸铵镁沉淀除去。加硫化钠到钨酸钠溶液中，钼先于钨形成硫代钼酸钠，用盐酸中和，使溶液pH为2.5～3.0时，钼成难溶的三硫化钼沉淀除去。在净化后的钨酸钠溶液中加入氯化钙溶液，得钨酸钙(CaWO4)沉淀(即人造白钨)。用盐酸分解钨酸钙沉淀得工业钨酸,钨酸于700～800℃煅烧,就得到工业纯三氧化钨。如果制取化学纯三氧化钨可将工业钨酸溶解于氨水中,得到钨酸铵溶液,硅等杂质留于渣中。溶液经蒸发结晶处理,得到片状的仲钨酸铵[5(NH4)2O·12WO3·5H2O]晶体。由于仲钼酸铵的溶解度大于仲钨酸铵,结晶后，仲钨酸铵晶体的含钼量降低。仲钨酸铵干燥后，于500～800℃下煅烧，即得化学纯三氧化钨。70年代采用叔胺 (R3N)溶剂萃取法或离子交换法使钨酸钠溶液转换成钨酸铵溶液,简化了工艺流程,提高了钨的回收率（见钼）。
钨粉制取 工业上采用氢还原三氧化钨或仲钨酸铵的方法制取钨粉。还原工艺取决于对产品钨粉的粒度、粒度组成及含氧量的要求。氢还原三氧化钨制取钨粉一般分两步：先在550～800℃将三氧化钨还原成二氧化钨，再在750～900℃使二氧化钨还原为钨粉。也可先将仲钨酸铵通氢或不通氢还原成蓝色氧化钨（蓝钨），再用氢还原成钨粉。钨粉的粒度、粒度组成是钨粉的重要质量指标。还原在管式电炉或回转式电炉内进行。 致密钨的制取 钨粉经过成形、烧结、熔化等处理，得到致密钨。成形是将钨粉装入钢质压模，用水压机压制成坯条或坯块。大型的坯块使用液体等静压法成形，可以得到密度较均匀的坯块（见粉末冶金）。钨坯条的烧结分两步：先在1100～1200℃低温烧结，再把电流直接通过坯条进行垂熔（即高温烧结）。经过垂熔的钨条的密度达到17～19克／厘米3。小型、异型和大型钨坯块的烧结通常用辐射加热或感应加热法以达到烧结所需的高温，此时，不必将低温烧结和高温烧结截然分开作业。制取大型钨锭时，通常使用真空或惰性气体保护的电弧熔炼法和电子束熔炼法。制取高纯度的致密钨，通常用电子束熔炼法或区域熔炼法提纯。后法可得到钨单晶，纯度可达99.99％以上。
钨
声母:w
字头:钨,（,鎢,）
四笔号码:3731
注音:wū
摘要:wu
笔画:09画
部首画:05
部首:钅部
释义:金属元素，符号W，灰黑色，质硬脆，是熔点最高的金属。常用以制作灯泡里的细丝和合金钢。
部首查询:05钅部
钨
tungsten
一种化学元素 。化学符号 W ， 原子 序数 74 ， 原子量183.85，属周期系ⅥB族。1781年瑞典C.W.舍勒从白钨矿中分离出一种新元素的酸，并以瑞典文tung（含义是“重”）和sten（含义是“石头”） 形成的复合词 tungsten命名 。德国等一些欧洲国家则用德文wolf(含义是“狼”) 和 rahm(含义是“泡沫”)的复合词wolfram命名 ，这是因为锡矿中含钨，炼锡时钨进入炉渣，降低了锡的产率，好像被狼吞食一样 。1783 年西班牙J.J.埃卢亚尔和 F.埃卢亚尔从黑钨矿中分离出钨酸，制成三氧化钨后用焦炭还原，制得金属钨 。钨在地壳中的含量为1.5×10-6％，主要矿物有：①白钨矿。几乎由纯的钨酸钙（CaWO4）组成。②黑钨矿。组成为（Fe，Mn）WO4 ，又称锰铁钨矿 。中国的钨矿储量占世界总储量一半以上，主要产地为湖南、江西、广东、福建。
块状钨是银白色金属 ，粉末状钨呈灰色或黑色 。熔点3410℃，沸点5660℃，相对密度19.35(20℃)，具有高熔点、高强度和较大的弹性模量，高温下强度仍然很高。常温下钨在空气中很稳定 ，在400℃被氧化后 ，表面上形成蓝黑色致密的三氧化钨保护膜。钨在室温下即能与氟作用，在真空和250～300℃，钨与氯气反应，生成六氯化钨，如有空气和水气存在 ，则生成氧氯化钨（WOCl4） 。钨不与氢和氮作用 。钨在红热下与水蒸气迅速反应，生成三氧化钨。钨不与氢氟酸发生反应，热硝酸将钨氧化为三氧化钨，热的浓盐酸和硫酸只与钨起微弱反应，王水也能将钨氧化。钨不与熔融的氢氧化钠作用。钨的氧化态为－2、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5、＋6，其中＋6价化合物最稳定。三氧化钨是黄色固体，不溶于水或酸 ，在碱或氨水中溶解生成钨酸盐 。钨酸的通式为mWO3·nH2O，有黄钨酸、白钨酸、偏钨酸之分。黄钨酸为淡橙黄色粉末，不溶于水，溶于氨水、碱溶液和浓盐酸。白钨酸为微晶形的白色粉末，具有显著的活泼性，容易被还原 。偏钨酸是一种聚钨酸，为无色晶体，易溶于水。其他重要的化合物还有钨青铜(MxWO3，M为碱土金属、稀土金属和铵离子，x为0～1之间的值)，具有金属光泽和特殊的颜色，有导体和半导体性质。
钨矿分解后可制得三氧化钨，用于生产钨丝的金属钨粉由氢气还原三氧化钨制得，再用粉末冶金法制得致密钨材 。金属钨的丝、棒、片用于制作电灯泡、电子管部件和电弧焊的电极。大部分钨用于生产硬质合金和钨铁，用于制作刀具、金属表层硬化材料、燃气轮机叶片和燃烧管。钨酸盐用作催化剂、颜料、陶瓷材料等。
钨是一种化学元素，它的化学符号是W，它的原子序数是74，是一种灰白色的过渡金属。
中文“钨”及符号“W”的来源均来自德语Wolfram。
钨非常坚硬，密度大。因钨的熔点高，被广泛用在灯泡之中，作为发光灯泡丝（钨丝），亦用于多种耐热合金中。
参见
- 元素周期表
- 同位素列表
- 过渡金属
补充
1、概述
钨是稀有金属，也是重要的战略物资。我国是产钨大国，钨资源储量 520万吨，占世界总储量的65％，产量及出口量均居世界第一。 湖南、江西、河南三省的 钨资源 储量居全国的前三位，其中湖南、江西两省的 钨资源 储量占全国的 55．48％。湖南以白钨为主，江西以黑钨为主，其黑 钨资源 占全国黑 钨资源 总量的 42．40％。
2、性质
钨是稀有高熔点金属，属于元素周期系中第六周期（第二长周期）的 VIB族。钨是一种银白色金属，外形似钢。钨的熔点高，蒸气压很低，蒸发速度也较小。它的主要物理性质如下：
元素符号 W
原子序数 74
稳定同位素及其所占 % 180(0.14)；182(26.41)； 183(14.40)；184(30.64)；186(28.41)
相对原子质量 183.85
自由原子的电子层结构 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25P65d46S2
原子体积 9.53 cm3/mol
密度 19.35 g/cm3
晶体结构及晶格常数 α-W：体心立方 a＝3.16524 nm（25℃）
β-W：立方晶格 a＝5.046 nm（630℃以下稳定）
熔点 3410±20℃
沸点 5927℃
熔化潜热 40.13±6.67kJ/mol
升华热 847.8 kJ/mol(25℃)
蒸发热 823.85±20.9kJ/mol(沸点)
电阻温度系数 0.00482 I/℃
电子逸出功 4.55 eV
热中子俘获面 19.2 b
弹性模量 35000~38000 MPa(丝材)
扭力模量 ～36000Mpa
体积模量 3.108×1011－1.579×107t＋0.344×103t2 Pa
剪切模量 4.103×1011－3.489×107t＋7.55×103t2 Pa
压缩性 2.910－7 cm/kg
钨有两种变型，α和β。在标准温度和常压下，α型是稳定的体心立方结构。β型钨只有在有氧存在的条件下才能出现。它在 630℃以下是稳定的，在630℃以上又转化为α钨，并且这一过程是不可逆的。
3、用途
于其耐磨特性，钨用于生产高速钢。由于其密度特点，钨越来越多的用于制造高尔夫球杆，以使其重心降低，以降低选手击球的难度。产品有：
仲钨酸铵
蓝钨
黄钨
钨铁
钨精矿
18世纪50年代曾发现钨对钢性质的影响。然而，钨钢开始生产和广泛应用是在19世纪末和20世纪初。
1900年在巴黎世界展览会上，首次展出了高速钢。因此，钨的提取工业从此得到了迅猛发展。这种钢的出现标志了金属切割加工领域的重大技术进步。钨成为最重要的合金元素。
1900年，俄国发明家А.Н.Ладыгин首先建议在照明灯泡中应用钨。在1909年Кулидж制定基于粉末冶金法，采用压力加工的工艺方法之后，钨才有可能在电真空技术中得到广泛的应用。
1927~1928年采用以碳化钨为主成分研制出硬质合金，这是钨的发展史中的一个重要阶段。这些合金各方面的性质都超过了最好的工具钢，在现代技术中得到了广泛的使用。
钨以纯金属状态和以合金系状态广泛应用于现代技术中，合金系状态中最主要的是合金钢、以碳化钨为基的硬质合金、耐磨和强热合金。钨主要分别应用于以下工业领域。
钢铁工业 钨大部分用于生产特种钢。广泛采用的高速钢含有9%~24%的钨、3.8%~4.6%的铬、1%~5%的钒、4%~7%钴、0.7%~1.5%碳。高速钢的特点是在空气中有高的强化回火温度（700~800℃）下，能自动淬火，因此，直到600~650℃它还保持高的硬度和耐磨性。合金工具钢中的钨钢含有0.8%~1.2%的钨；铬钨硅钢含有2%~2.7%的钨；铬钨钢中含有2%~9%的钨；铬钨锰钢中含有0.5%~1.6%的钨。含钨的钢用于制造各种工具：如钻头、铣刀、拉丝模、阴模和阳模，气支工具等零件。钨磁钢是含有5.2%~6.2%的钨、0.68%~0.78%碳、0.3%~0.5%铬的永磁体钢。钨钴磁钢含有11.5%~14.5%的钨、5.5%~6.5%钼、11.5%~12.5%钴的硬磁材料。它们具有高的磁化强度和矫顽磁力。
碳化钨基硬质合金 钨的碳化物具有高的硬度、耐磨性和难熔性。这些合金含有85%~95%的碳化钨和5%~14%的钴，钴是作为粘结剂金属，它使合金具有必要的强度。主要用于加工钢的某些合金中，还含有钛、钽和铌的碳化物。所有这些合金都是用粉末冶金法制造的。当加热到1000~1100℃时，它们仍具有高的硬度和耐磨性。硬质合金刀具的切削速度远远地超过了最好的工具钢刀具的切削速度。硬质合金主要用于切削工具、矿山工具和拉丝模等。
热强和耐磨合金 作为最难熔的金属钨是许多热强合金的成分，如3%~15%的钨、25%~35%的铬、45%~65%的钴、0.5%~2.75%的碳组成的合金，主要用于强烈耐磨的零件，例如航空发动机的活门、压模热切刀的工作部件、涡轮机叶轮、挖掘设备、犁头的表面涂层。
在航空和火箭技术中，以及要求机器零件，发动机和一些仪器的高热强度的其它部门中，钨和其它给熔金属（钽、铌、钼、铼）的合金用作热强材料。
触头材料和高比重合金 用粉末冶金方法制造的钨-铜（10%~40%的铜）和钨-银合金，兼有铜和银的良好的导电性、导热性和钨的耐磨性。因此，它成为制造闸刀开关、断路器、点焊电极等的工作部件非常的效的触头材料。成分为90%~95%的钨、1%~6%的镍、1%~4%的铜的高比重合金，以及用铁代铜（~5%）的合金，用于制造陀螺仪的转子、飞机、控制舵的平衡锤、放射性同位素的放射护罩和料筐等。
电真空照明材料 钨以钨丝、钨带和各种锻造元件用于电子管生产、无线电电子学和X射技术中。钨是白织灯丝和螺旋丝的最好材料。高的工作温度（2200~2500℃）保证高的发光效率，而小的蒸发速度保证丝的寿命长。钨丝用于制造电子振荡管的直热阴极和栅极，高压整流器的阴极和和各种电子仪器中旁热阴极加热器。用钨做X光管和气体放电管的对阴极和阴极，以及无线电设备的触头和原子氢焊枪电极。钨丝和钨棒作为高温炉（达3000℃）的是加热器。钨加热器在氢气气氛、惰性气氛或真空中工作。
钨的化合物 钨酸钠用于生产某些类型的漆和颜料，以及纺织工业中用于布疋加重和与硫酸铵和磷酸铵混合来制造耐火和防水布疋。还用于金属钨、钨酸及钨酸盐的制造以及染料、颜料、油墨、电镀等方面。也用作催化剂等。钨酸在纺织工业中是媒染剂与染料和在化学工业中用作制取高辛烷汽油的催化剂。二硫化钨在有机合成中，如在合成汽油的制取中用作固体的润滑剂和催化剂。