自从1879年爱迪生发明了灯泡以来,金属钨便大显神通。白炽灯、碘钨灯和真空管中的灯丝,都是用钨丝做成的。因为钨是熔点最高的金属,它的熔点高达3410℃,当白炽灯点亮的时候,灯丝的温度高达3000℃以上,因此它素有“烈火金刚”之美称。
金属钨可以从一种黑褐色的矿石里提炼出来,也是黑褐色的有金属光泽的颗粒。这种黑褐色的矿石叫做钨锰铁矿,也叫黑钨矿,是钨的一种主要矿物。钨的英文名为“tungsten”,命名取意“重石”,可能是它的原子量比较大的原因吧。
19世纪末到20世纪初,钨作为钢的添加剂用于冶金工业,以后又用钨作为灯泡的灯丝。具有延性的钨材料制备新方法的诞生,以及碳化钨硬质合金的使用,使它的应用范围扩大了,特别是在60年代航空和宇航等尖端科学技术的发展中,它就显得格外重要了。
钨的最重要用途之一就是用它制备具有超硬性能的硬质合金,其用量占整个产量的50%。在现今的工业中到处可见使用硬质合金的例子,如我们常说的合金刀头,用它们切削工件时可成倍甚至成百倍增加使用寿命,在量具的易磨损的工件表面上镀以碳化钨硬质合金,能提高其精度并延长寿命20~150倍。
硬质合金还是重要的模具材料,用它作热压模、冷拉模具其耐磨性能最佳,可提高寿命20~200倍;硬质合金还大量用于耐磨制件上,如采矿工业用的采掘设备、石油勘探用的钻头、冷轧箔材的轧辊等。钨在现代工业中的地位简直是举足轻重,如果没有以它为基础的硬质合金,很难想象有今天的现代工业。
金属钨第二个重要的用途是作为钢和有色金属合金的添加剂。钢中含有钨时可使钢回火稳定性、红硬性和抗腐蚀能力大大增加,现在工业上生产的性能优异的合金工具钢、结构钢、弹簧钢、耐热钢和磁钢等都添加了钨。
钨的另一重要用途,也就是在火箭、导弹、返回式宇宙飞船以及原子能反应堆等尖端科学上的重要应用。这是由于钨具有优异的物理、机械、抗腐蚀和核性能的原因。如钨合金在1900℃的高温下,强度仍然很大,而在这样高温下,无论是钢还是耐热的超级合金也都熔化成液体了。
主要用来制造不需要冷却的各种类型火箭发动机喉衬;用渗银钨做成喷管可经受3100℃以上的高温,用于多种类型的导弹和飞行器;用钨纤维复合材料制作的火箭喷管,能耐3500℃或更高温度;在化工工业中可做耐腐蚀设备和部件;可做润滑剂、颜料和各种反应的催化剂。