钨可以承受极高的温度,其熔点为 3422°C (6192°F),是所有金属中最高的。在低于 10-2 托的压力下,钨的工作温度可高达 2000°C(3632°F);在低于 10-4 托的压力下,钨的工作温度可高达约 2400°C(4352°F)。不过,值得注意的是,钨在空气中会在 500°C (932°F)左右开始氧化,并在 1200°C (2192°F)以上迅速氧化,因此必须在真空炉等受控环境中使用。
钨的超强耐热性有以下几个因素:
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高熔点:钨的熔点是所有金属中最高的,这使它能在极高的温度下保持结构的完整性。这一特性对于钨的高温应用至关重要,如熔炉中的加热元件和真空电子设备中的灯丝。
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低蒸汽压:在 1650°C (3000°F)以上,钨的蒸气压是所有金属中最低的。这意味着在高温条件下,钨不易蒸发,这对于保持高温环境中元件的完整性至关重要。
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拉伸强度高:钨在高温下仍能保持其抗拉强度,这对于材料在高温环境下承受机械应力的应用至关重要。
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抗氧化和抗蠕变:钨的抗氧化性对其在高温环境中的应用非常重要,因为它能防止材料因与氧气发生化学反应而降解。此外,钨的抗蠕变性(在应力作用下的长期变形)可确保长期稳定性和可靠性。
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热稳定性和机械稳定性:钨具有良好的导热性和机械稳定性,这对于热量均匀分布以及在热应力下保持元件的形状和完整性至关重要。
总之,钨能够承受极高的温度,加上其他热性能和机械性能,使其成为需要耐高温应用的理想材料。不过,在使用过程中必须小心谨慎,避免出现氧化和脆化问题,尤其是在不受控制的环境中。
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