由于钨的韧性到脆性的转变温度较高,使其难以加工并容易在低温下断裂,因此不常用于加热设备中。此外,钨在高温下会在空气中氧化,因此在焊接和加热应用中必须使用保护性气体环境。
答案摘要:
钨不用于加热设备,主要是因为钨在低温下变脆,在高温下会在空气中氧化,使其难以加工,需要特殊的处理条件。
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详细解释:低温脆性:
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钨的韧性-脆性转变温度通常高于室温。这意味着在一定温度以下,钨会从韧性(可拉制成线或锤成薄片)转变为脆性(容易断裂或破碎)。这种特性使钨难以加工成型,尤其是在典型的室温环境中,钨的表现更像玻璃而非金属。高温氧化:
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钨在空气中的氧化温度约为 500°C,超过 1200°C,氧化过程会加速。氧化会导致材料降解和失效,尤其是在加热元件中,保持结构的完整性至关重要。因此,当钨用于加热应用时,通常需要保护性气体环境或真空环境来防止氧化,这就增加了加热设备的复杂性和成本。制造方面的挑战:
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由于钨的韧性-脆性转变温度较高,加工和制造钨很困难,这也是钨在加热设备中应用有限的原因之一。传统的加工工具(如金刚石工具)对纯钨无效,而且这种材料不容易拉伸或挤压成管状。因此,与不锈钢或电阻丝等其他材料相比,钨加热元件的生产成本更高,技术难度更大。替代材料:
在许多加热应用中,不锈钢管或电阻丝等替代材料因其较低的最高工作温度、易于制造和抗氧化性而受到青睐。这些材料更适合温度不超过 650 摄氏度的一般加热应用,因此在加热设备中广泛使用更实用、更经济。
总之,虽然钨具有熔点高、热稳定性好等独特性能,但其低温脆性和高温氧化倾向使其不太适合一般加热应用。这些挑战需要专门的处理方法和条件,从而增加了在加热设备中使用钨的复杂性和成本。