鎢鉬材料的化學性質(zhì)與氧化反應(yīng)，性能及用途

鎢鉬材料的化學性質(zhì)與氧化反應(yīng)

各種含碳氣體和固體碳（碳黑、煤、石墨）在1000～1200℃范圍與鎢和鉬開始反應(yīng)，生成碳化物（W3C、WC和Mo2C、MoC）1400～1600℃下，反應(yīng)加劇。金屬鎢和鉬中即使含有少量的碳化物雜質(zhì)，也會使鎢和鉬脆化。

鎢和鉬與氮氣反應(yīng)：鎢在低于2000℃時，不與氮氣反應(yīng)，高于2000℃與氮氣作用生成氮化物WN2。氮氣在600℃以上緩慢地溶解于鉬中，1200℃以上使鉬發(fā)脆，高于1500℃鉬與氮氣反應(yīng)生成氮化物。

鎢和鉬與氧和空氣的反應(yīng)：金屬鎢和鉬常溫下在空氣中是穩(wěn)定的，在約400℃開始氧化，在更高的溫度下迅速氧化，生成三氧化鎢和三氧化鉬。

鎢和鉬與氫氣的反應(yīng)： 直到熔點溫度，氫氣都不與鎢和鉬發(fā)生作用，使氫氣成為鎢和鉬熱處理過程中的重要介質(zhì)。但在低于1200℃時，鎢輕微吸收氫氣。

鎢和鉬與氯氣的反應(yīng)：金屬鎢加熱至500℃時，直接與氯氣發(fā)生作用，生成WCl6，溫度更高時，WCl6分解成WCl5。碘蒸汽對鎢不起作用。

鎢和鉬與水蒸氣的反應(yīng)：鎢和鉬容易與水蒸氣發(fā)生氧化反應(yīng)，這種作用在600℃以上更為急劇。

 鉬與鎢的性能與應(yīng)用

鉬和鎢是周期系ⅥB族元素，地殼中的豐度均為1.2ppm。18世紀前，一直誤將輝鉬礦（MoS2）和石墨混同于鉛。1782年瑞典耶爾姆制得金屬鉬。最重要的礦物是輝鉬礦，還有鉬酸鈣礦（CaMoO4 ）、鉬酸鐵礦（Fe2（MoO4）2·nH2O）。鎢的主要礦物是黑鎢礦（Fe，Mn）WO4 ，白鎢礦（CaWO4 ）。鉬與鎢是我國的豐產(chǎn)元素，其儲量占世界首位，遼寧楊家杖子的輝鉬礦聞名于世。鎢的儲量占世界總量的50％以上，以江西省的大庾嶺等地最為豐富。

金屬的性質(zhì)與用途

鉬和鎢是銀白色高熔點金屬，在常溫下很不活潑，與大多數(shù)非金屬（F2除外）不作用。在高溫下易與氧、硫、鹵素、炭及氫反應(yīng)。鉬和鎢不被普通酸所侵蝕或溶解，但濃硝酸或熱濃硫酸可侵蝕鉬。這兩種金屬都溶于王水或HF和HNO3的混合物。它們不被堿溶液侵蝕，但被熔融的堿性氧化劑迅速腐蝕，如KNO3。它們的主要反應(yīng)見圖9—4。

鉬和鎢大量用于制合金鋼，可提高鋼的耐高溫強度，耐磨性、耐腐蝕性等。在機械工業(yè)中，鉬鋼和鎢鋼可做刀具、鉆頭等各種機器零件；鉬和金屬的合金在武器制造，以及導彈火箭等尖端領(lǐng)域里有重要地位。此外，鎢絲用于制作燈絲，高溫電爐的發(fā)熱元件。金屬鉬易加工成絲、帶、片、棒等，在電子工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。鉬絲用作支撐電燈泡中加熱絲的小鉤，電子管的柵極等。