钨 (W) 元素

钨是一种金属元素。钨的化学元素符号是W，属于元素周期表中第六周期（第二长周期）的VIB族经过冶炼后的钨是银白色有光泽的金属，熔点极高，硬度很大，蒸气压很低，蒸发速度也较小，化学性质比较稳定。

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中国钨业的发展可以江钨控股集团公司为例，它是具有百年历史的省属国有大型工业企业，也是中国最大的以钨为特色，集稀有稀土金属勘查、开采、冶炼、加工、贸易、装备制造于一体的矿业集团，堪称中国钨业发展的领头羊。我们可以说，江钨控股集团的发展史就是中国钨的发展史 。

2000年7月，中国有色金属工业体制调整，集团公司由中央下放地方管理。江西省人民政府在中国稀有稀土金属钨业集团公司驻赣26户有色金属企事业单位的基础上，组建了江西稀有稀土金属钨业集团公司，开创了中国钨业发展的新篇章。

2007年，由于取得突破性的成就，集团公司被列为江西省第一批国企改革试点单位和重点培育整体上市后备企业。进而于2007年12月28日，集团公司整体改制为国有独资有限公司，开始实行崭新的经营模式和管理理念，为中国钨业的迅速发展奠定了基础。

2008年9月25日，江钨集团引进上海望潮投资有限公司进行增资扩股，成为国有控股的股权多元化企业。2008年12月31日，经江西省人民政府批准， 江西稀有金属钨业控股集团有限公司正式成立，替代改制前的江西稀有稀土金属钨业集团公司成为省国资委出资监管单位。至此，江钨控股集团公司形成了三级企业 法人运作体制：第一个层面是国有独资的江西稀有金属钨业控股集团有限公司；第二个层面是江西稀有稀土金属钨业集团有限公司(其中江钨控股集团公司持股 70%，上海望潮投资有限公司持股30%）；第三个层面为江西稀有稀土金属钨业集团有限公司所属全资、控股子公司以及参股企业。

2009年3月，集团公司正式启动股份制改造和上市前期准备工作。同月，江西省政府与中国铝业公司在北京签署战略合作框架协议。根据框架协议，中铝公司将以江钨控股集团公司为合作平台，在江西建立稀有金属产业基地。

2010年4月26日，中铝公司与江钨控股集团公司合资成立了江西江钨镍钴新材料有限公司，共同推进总投资约18亿元、年产4万吨金属镍钴新材料项目的建设，发展规模达到历史新高。

2011年：漂亮数字 诠释跨越
2012年：科学发展 稳中求进
2013年：期待中

我们相信中国钨业将会越走越好。

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化学元素名称的由来都有其本身的意义，如钾K(Kalium)，英语为Potassium，因电解木灰碱(Potash，化学成分是碳酸钾)制得而 得名。拉丁语Kalium意思也是木灰碱。钨在元素周期表中的原子序数是74，中文“钨”及符号“W”的来源均来自德语Wolfram。由于德国的黑钨矿 (Wolframite)闻名世界，所以德语称其为Wolfram。其英语名称Tungsten原意是重石，主要成分是钨酸钙。

我们知道，每个国家都有自己的语言，在全世界不同的语言中钨的名称也有所不同。详见下表：

Tungsten在中文里面称为钨（Wu），它来自于西方语言（例如英语）的发音。乌是简体的中文，它的 繁体中文是钨。钨在中文中有两种意思：一种是黑色的鸟类，所以我们可以理解它为“含金属的黑鸟”；此外乌也有黑人和乌鸦的意思。大多数的金属，尤其是稀土 金属在中文中都以这种方式命名。他们先在西方被发现，后来被导入和引进到中文中并延用至今。

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钨是一种金属元素。钨的化学元素符号是W，原子序数是74，相对原子质量为 183.85，原子半径为137皮米，密度为19.35克/每立方厘米，属于元素周期表中第六周期（第二长周期）的VIB族。钨在自然界主要呈六价阳离 子，其离子半径为0.68×10-10m。由于W6+离子半径小，电价高，极化能力强，易形成络阴离子，因此钨主要以络阴离子形式[WO4]2-，与溶液 中的Fe2+ 、Mn2+ 、Ca2+等阳离子结合形成黑钨矿或白钨矿沉淀。经过冶炼后的钨是银白色有光泽的金属，熔点极高，硬度很大，蒸气压很低，蒸发速度也较小，化学性质也比较 稳定。这是我们理解什么是钨的基础。

钨是一种有色金属。通常人们根据金属的颜色和性质把金属分成两大类：黑色金属和有色金属。黑色金属主要 指铁、锰、铬及其合金，如钢、生铁、铁合金、铸铁等。黑色金属以外的金属称为有色金属。钨则属于有色金属范畴。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，电阻 比纯金属大，电阻温度系数小，具有良好的综合机械性能。因此，作为一种有色金属，钨的强度和硬度非常高。由于这种特性，具有硬度高、耐磨性强的钨硬质合金 被大规模应用于切削工具、矿山工具中。

 
钨是一种难熔金属。一般熔点高于 1650℃并有一定储量的金属以及熔点高于锆熔点（1852℃）的金属称为难熔金属。典型的难溶金属有钨、钽、钼、铌、铪、铬、钒、锆和钛。作为一种难熔 金属，钨最重要的优点是有良好的高温强度，对熔融碱金属和蒸气有良好的耐蚀性能，钨只有在1000℃以上才出现氧化物挥发和液相氧化物。但是，它同时也具 有塑性－脆性转变温度较高，在室温下难以塑性加工的缺点。以钨为代表的难熔金属在冶金、化工、电子、光源、机械工业等部门得到了广泛应用。

钨是一种稀有金属。稀有金属通常指在自然界中含量较少或分布稀散的金属。钨是一种分布较广泛的元 素，几乎遍见于各类岩石中，但含量较低。钨在地壳中的含量为0.001%，在花岗岩中含量平均为1.5×10-6，这种特性导致其提取难度非常大，通常只 能用有机溶剂萃取法及离子交换法分离提取。随着科学技术的进步与冶金工艺、设备和分析检测技术的发展以及稀有金属生产规模的扩大，使得钨的纯度不断提高， 性能不断改进，品种不断增多，从而扩大了钨的应用领域。我国钨矿资源丰富，钨的产量和出口总量均占世界第一。

钨是一种战略金属。众所周知，稀有金属是国家的重要战略资源，而钨是典型的稀有金属，具有极为重要的用途。它是当代高 科技新材料的重要组成部分，一系列电子光学材料、特殊合金、新型功能材料及有机金属化合物等均需使用独特性能的钨。用量虽说不大，但至关重要，缺它不可。 因而广泛用于当代通讯技术、电子计算机、宇航开发、医药卫生、感光材料、光电材料、能源材料和催化剂材料等。我国在以钨为代表的稀有金属方面采取限制开采 和限制出口的措施导致了我国与美国、欧盟的纠纷不断，由此可见，钨的战略意义非同一般。

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三氧化钨（化学式：WO3）是钨(VI)的氧化物，是从钨矿制取单质钨工业的重要中间体。该冶炼过程涉及两步：第一步用碱处理钨矿，制得WO3，然后用碳或氢气还原三氧化钨，得到金属钨：

WO3 + 3H2 → W + 3H2O
2WO3 + 3C → 2W + 3CO2

三氧化钨制备
三氧化钨可由很多方法制备：

先用钨酸钙与盐酸反应生成钨酸沉淀，然后钨酸高温分解成为三氧化钨和水。
CaWO4 + 2HCl → CaCl2 + H2WO4
H2WO4 → H2O + WO3
氧化剂存在下，仲钨酸铵热分解：
(NH4)10[H2W12O42]·4H2O → 12 WO3 + 10NH3 + 11H2O

三氧化钨结构
三氧化钨的结构取决于温度：它在740°C以上为四方晶系、330-740°C为正交晶系、17-330°C为单斜晶系、-50-17°C为三斜晶系。单斜的结构最常见，其空间群为P21/n。

三氧化钨化学性质
三氧化钨化学性质随制备条件的不同（速率和温度）而不同：低温下制得的三氧化钨较活泼，易溶于水；高温制得的三氧化钨则不溶于水。此外，若仲钨酸铵热分解时为还原性气氛，则产物为蓝色氧化钨（钨蓝，WO3-x），组分不定，主要是三氧化钨、铵盐和二氧化钨。

用还原剂，如锡还原钨酸盐溶液也可得到“钨蓝”，使整个溶液呈蓝色。

三氧化钨用途
除制取金属钨外，黄色的三氧化钨也可作为颜料，用在陶瓷和涂料中，使用红外线的非接触式车窗控制系统（Smart windows）中，也应用了三氧化钨。

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卤钨循环应用于卤钨灯。

在卤钨灯中，从钨丝蒸发出来的大部分钨和填充的卤素原子或分子，在管壁附近反应，生成挥发性卤化钨，其蒸气浓度较高，因为管壁具有相当高的温度使卤化钨不能附在灯管内壁上，故能防止管壁发黑。卤化钨通过扩散或对流，从管壁附近向灯丝方向扩散，部分卤化钨在灯丝的高温区被分解成卤素和钨。分解出来的钨吸附在灯丝表面，卤素则与蒸发出来的钨反应。

在一定条件下,卤素与钨的反应达到平衡状态,管内壁就不会发黑为了使生成的卤化钨既不附着在管壁上,又不会在管壁附近被热解,管壁温度设计至关重要。

对于碘钨灯而言,管壁温度应设计在250 ℃以上,否则会导致碘化钨(呈黄颜色) 沉积在管壁上而破坏碘钨循环。但管壁温度也不能太高,超过700 ℃时碘化钨就要部分分解造成管壁发黑。

对于溴钨灯,在很宽的温度范围内(300～1 100 ℃) 溴钨循环都能正常进行。

由于管壁温度必须使卤化钨不会附着在管壁上,所以卤钨灯的玻壳比原来的白炽灯的玻壳小,管壁负荷高,通常使用耐高温的石英玻璃或高铝玻璃做玻壳。石英玻璃管壁负荷可以取得较高,高色温卤钨灯管壁负荷为25～30W/ cm2 ,红外灯管壁负荷为20～25WPcm2 ,而高硅玻璃管壁负荷为15～20W/ cm2 。与石英玻璃压封的金属导线,使用厚度为20～30μm 带刃的钼箔,夹板的工作温度不应超过450 ℃。根据一般经验,对于高色温灯,每毫米宽钼片允许的工作电流为3A ;对寿命较长的低色温灯则取为2A。在石英玻璃内封入金属,采用不妨碍钨和卤素反应的高纯钨或铝。铝引出线的电流密度为5～10A/ mm2 ,工作温度不应超过300 ℃。在灯内充入微量HI、HBr 、CH3Br 、CH2BrCI 等卤素物质和H3 P、H4 Si 、P3N5 等消气剂,以及惰性气体Ar、Kr 、Xe 和N2 的混合气。大功率卤钨灯通常充入溴化氢与Xe 、N2 的混合气。低功率卤钨灯,通常充入溴甲烷与Ar、Kr 、N2 混合气,在温度较高的灯中,工作压力均为充气压的115～210 倍。根据灯丝的不同光效和寿命要求,同时也考虑灯泡的不同工作环境,调整卤素气体种类和气压,一般在常温下(25 ℃) 充入灯内的气压为93～500kPa 。

钨钢锯片作为钨钢刀具类产品是专为切断和开槽金属材料制成的，是木制品加工最常用的刃具，钨钢锯片的质量与加工产品的质量有密切关系。

钨钢锯片包含合金刀头的种类、基体的材质、直径、齿数、厚度、齿形、角度、孔径等多个参数，这些参数决定着锯片的加工能力和切削性能。选择锯片时要根据锯切材料的种类、厚度、锯切的速度、锯切的方向、送料速度、锯路宽度需要正确选用锯片。

钨钢锯片使用维护注意如下：
1.钨钢锯片铣刀采用整体钨钢精致而成，有锋利且敏感的刃口，因此在锯片的移动、安装及拆卸过程中，必须小心保护合金头免受损伤。1.钨钢圆盘锯片的合金头具有锋利且敏感的刃口，因此在锯片的移动、安装及拆卸过程中，必须小心保护合金头免受损伤。
2.定期检查机器主轴的径向跳动(±0.02mm)，以及摆幅(±0.01mm)。
3.锯片安装前必须清除主轴及法兰盘上的杂物。法兰盘表面应平整、干净与轴相互垂直相交。
4.使用尽可能最大的法兰盘能使锯片的运转更加平稳，法兰盘大小要一致，法兰盘大小为锯片直径1/3锯切效果更佳。　
5.锯片在安装平稳后应空转30秒，在确定一切正常后再开始切削工作。
6.锯片在安装时法兰盘螺母一定要松紧适中，过松锯片在旋转切削时将会打滑，过紧锯片会有内伤或变形影响切削效果。
7.锯片在切削前操作者必须带好防护用品(防护眼镜、防尘口罩、安全帽、防护手套)并检查锯机防护罩是否完好。
8.必须经常性清除聚集在锯齿及锯板侧面的树脂、碎屑等杂物，因为粘着物不断累计，会增大阻力，造成高耗能(极端情况下，会造成机器马达的烧毁)以及粗糙的切削质量。如果同时刃口较钝，就有可能造成锯齿的损伤。
9.清洗时应避免使用腐蚀性溶剂，锯片长时间不使用时，应清洗刃磨，打油作防锈处理后，放在原装的纸盒内再妥善放置。

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紫钨相成分为 WO2.72 ( 或W18 O49 ) , 紫钨（TVO）粉末具有最大的中孔体积，最小的微孔体积，最窄的孔径分布，最小的分数维数和最大的平均孔径，其有利于氢还原制取超细钨粉，而不利于掺杂工艺，是一种独特的晶体结构故用于制取细钨粉和细碳化钨粉。

紫钨是纯仲钨酸氨在氩气中反应得到，然后将紫钨脱氧，制成钨粉颗粒。（纯度：99.99%，露点-40℃），钨粉在空气中氧化。

氧化钨与钨粉在氢气中会减少，将试样放在激光粒度分布测量仪和场发射扫描电子显微镜下，能显示出其特性。

试验结果表明，通过两次循环氧化，以及三次还原，将得到超细钨粉。0.1 μm到1.0 μm之间的超细钨粉的粒度分布是95.73%。

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