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维普资讯 金属材料分析方法的选择和施行 第五讲 金属材料 中钨的测定 吴 诚 (上海材料研究所 ，上海 200437) 中图分类号 ：065 文献标识码 ：A 文章编号 ：1001—4020(2005)01-0064-03 物 ，就使其变脆 ，并严重影响其导电性。基于这些特 1 概述 性，钨常作为主要合金组分用于合金钢的冶炼和粉 1．1 钨的性质 末冶金材料中的电接触点合金的制造等。此外，钨 1781年社勒发现了三氧化钨 ，从而认识了元素 还是制造灯丝、电极、X_射线管的阴级等方面的原 钨。在地球上，钨仅 占岩石圈的 1．6×10 。因 料。钨在高温下 (1200 1500℃)能与氮或碳形成 此被认为是一种稀有元素。钨的主要矿物有白钨矿 氮化钨 (WNz)或碳化钨 (WC或W。C)。在化合物 (CaWO~)和黑钨矿 (钨酸铁 FEW04和钨酸锰 中，钨可表现为+2，+3，+4，+5及+6等价态 ；在 MnW04的混合晶体)。 形成配合物时，其最高配位数为 8。 在元素周期表中，钨与钼、铬同属 VIB族，称为 三价钨 的氯化物实际上是一种簇状化合物 铬分族 。钨的一些特性常数见表 1。该分族元素呈 (WsC1-z)C1s，其 中WsCp～+离子含有钨原子组成的 金属性 。但金属性随铬一钼一钨的顺序减弱。对同 八面体 ，而钨原子则通过每一棱边上的氯原子互相 一 元素，则随原子价的增加 ，元素的非金属性逐渐增 桥联 。 加，与其他 d区元素相似，铬分族在第 4周期后的元 ． 已知钨 的氧化物有 WO2、W4O1-、W 。O29和 素性质有明显转变，即铬与钼、钨的性质存在明显差 WOs，其中W、WO3最重要。将钨置于氧气中燃烧 异。此外，由于镧系收缩的影响，钨与钼原子的共价 即生成橙黄色的粉末状的三氧化钨 ，冷却时呈淡黄 半径十分接近 (Mo0．1291nm，W 0．1299nm)，且 色。三氧化钨的熔点为 1473℃，沸点为 1750℃， 四价的钼和钨离子的半径相同，均为 0．068nm。 不溶于水而溶于碱中生成钨酸盐。在碱性溶液中六 表 1 钨的原子性质 价状态的钨很稳定 。三氧化钨在加热状态下能被温 Tab．1 Characteristicpropertyofttmgste~atom 和的还原剂还原 ，黄色 的WO3变成深蓝色。产生 项 目 特性值 项 目 特性值 这一现象的原因是结晶切变。当三氧化钨失去氧 Item Chamcteristics Item Characteristics 时，氧的空位被角联的八面体块代替，后者进人与邻 元素符号 w 硬度 350~450HV 原子序数 74 7(金刚石为 10) 近的八面体块共边的位置。现已证明这种类型的切 相对原子质量 183．86 电阻率 53,ffl·m 边在整个固相内按一定的间隔有规律地产生。切边 外层电子构型 4， 5‘d46 晶格类型 体心立方 线的这种远程有序延伸的原因尚不清楚。将三氧化 原子价态 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V、Ⅵ 电离势 7．98eV 钨进一步还原还能产生通式为 03，|一-的物相 ，其 固体密度 (20℃)19．262g·CI~--3