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鎢爲(wèi)什麼是難熔金屬?

位于化學(xué)元素周期表第六周期VIB族的鎢(W)元素,不僅是一種典型的過(guò)渡金屬元素,還是難熔金屬元素的代表,在自然界中主要呈六價(jià)陽(yáng)離子,離子半徑爲(wèi)0.68×10^-10m,電子排布[Xe]4f145d46s2。

中鎢在綫金屬鎢製品圖片

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難熔金屬是指熔點(diǎn)高于1650℃的金屬元素,主要包括鎢、鉬(Mo)、鈦(Ti)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)等。據(jù)中鎢在綫瞭解,鎢的熔點(diǎn)高達(dá)3422°C,是目前所知金屬中熔點(diǎn)最高的一種金屬元素。那麼,鎢爲(wèi)什麼能成爲(wèi)難熔金屬?

從原子結(jié)構(gòu)上來(lái)看,鎢的原子結(jié)構(gòu)比其他金屬的更加緊密,具有更高的原子序數(shù)、原子半徑和原子鍵。這些特性使得鎢原子之間的結(jié)合力較強(qiáng),需要更高的能量才能使鎢原子脫離彼此,從而熔化鎢。

從熔點(diǎn)與熱穩(wěn)定性上來(lái)看,鎢具有較高的熔點(diǎn)和熱穩(wěn)定性,因而即使在很高的溫度下也不容易熔化、氧化或蒸發(fā)。值得一提的是,鎢的沸點(diǎn)約5660℃,熔化熱約35.3kJ/mol,汽化熱約806.7kJ/mol。

中鎢在綫金屬鎢製品圖片

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從熱傳導(dǎo)性上來(lái)看,鎢的熱傳導(dǎo)性較高(熱導(dǎo)率約173W·m?1·K?1),即能快速地將熱量傳遞給周?chē)h(huán)境,使得鎢本身的溫度上升受到限制,即鎢不容易被熔化。

總之,鎢具有較高的熔點(diǎn)、熱穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)性等特性,這些特性使得鎢比其他金屬更難熔化。然而,也正是因爲(wèi)這些特性使得鎢成爲(wèi)一種重要的高溫材料,能夠在高溫、高壓等極端條件下發(fā)揮其獨(dú)特的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。

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