Volframi (wolframi): ominaisuudet ja käyttö

Volframi pähkinänkuoressa

Volframi on harmaa, raskas siirtymämetalli. Puhtaana se on riittävän pehmeää sahattavaksi rautasahalla ja taottavaksi, mutta epäpuhtaana se on hauras ja vaikeasti työstettävää. Taulukko kokoaa tiedot.

Sulamispiste ei ole ainoa poikkeuksellinen ominaisuus. Yli 1 650 celsiusasteen lämpötiloissa volframilla on kaikista metalleista korkein vetolujuus, ja sen lämpölaajeneminen on lähes sama kuin boorisilikaattilasilla, minkä vuoksi lasi ja volframi voidaan liittää toisiinsa tiiviisti.

Missä volframia käytetään?

Volframia käytetään eniten kovametalliin eli volframikarbidiin. Yhdysvalloissa USGS:n mukaan noin 60 prosenttia kulutetusta volframista päätyi kovametalliosiin, jotka leikkaavat tai kestävät kulutusta rakentamisessa, metallintyöstössä, kaivostoiminnassa sekä öljy- ja kaasuporauksessa. Loppu menee seoksiin ja erikoisteräksiin, elektrodeihin, lankoihin ja sähköisiin, lämmitys- ja hitsaussovelluksiin sekä kemikaaleihin.

Volframikarbidi (WC) on erittäin kova yhdiste, jota käytetään poranterissä, leikkuutyökaluissa ja kaivoskoneissa. Volframiteräkset kestävät korkeita lämpötiloja, ja niistä valmistetaan nopeasti leikkaavia työkaluja ja rakettimoottoreiden suuttimia. Volframin käyttöä hehkulamppujen ja elektroniputkien lankoina selittää sama ominaisuus, jonka vuoksi lanka ei sula kirkkaassakaan hehkussa.

Valaistuksessa USGS mainitsee LED-valot, induktiotekniikan ja hiilinanoputkilangat hehkulankojen ja elektrodien korvaajina. Muita käyttökohteita ovat röntgenputken kohtiot, uunien lämmityselementit ja sähkökontaktit. Volframidisulfidi toimii kuivana voiteluaineena aina noin 500 celsiusasteeseen asti.

Onko volframi sama kuin tungsten ja wolframi?

Kyllä, volframi, wolframi ja tungsten ovat saman alkuaineen nimiä. Englannin nimi tungsten tulee ruotsin sanoista tung sten eli raskas kivi. Suomen volframi ja sen kirjoitusasu wolframi sekä kemiallinen merkki W tulevat saksan sanasta wolfram, joka oli tinan seurassa esiintyvä mineraali. Tina sulatettaessa mineraali haittasi tuotantoa, ja sen sanottiin syövän tinaa kuin susi lampaita.

Paljonko volframi painaa?

Volframin tiheys on noin 19,3 g/cm³, joten litra volframia painaa noin 19,3 kiloa. Se on yli kaksi kertaa niin raskas kuin kupari, jonka tiheys on noin 8,9 g/cm³, ja lähes yhtä raskas kuin kulta (noin 19,3 g/cm³). Tiheys on siis volframin ja kullan yhteinen piirre, mutta sulamispiste erottaa ne selvästi: kulta sulaa noin 1 064 celsiusasteessa. Kullan ominaisuuksista kerrotaan sivulla kulta alkuaineena.

Mistä volframi tulee?

Volframi tulee lähes kokonaan Kiinasta. USGS:n arvion mukaan maailman kaivostuotanto oli noin 85 000 tonnia, josta Kiinan osuus oli noin 67 000 tonnia eli noin 79 prosenttia.

Resursseja on kaikilla mantereilla Etelämannerta lukuun ottamatta, mutta Kiinalla on USGS:n mukaan maailman suurimmat resurssit ja varannot: Kiinan varanto on noin 2,5 miljoonaa tonnia, kun maailman varanto on yli 4,7 miljoonaa tonnia. Yhdysvalloissa volframia ei ole louhittu kaupallisesti vuoden 2015 jälkeen.

EU luettelee volframin kriittisten raaka-aineiden joukossa. USGS:n mukaan Kiina on samaan aikaan maailman suurin tuottaja, tuoja ja kuluttaja, joten markkinan käänteet seuraavat pitkälti Kiinan päätöksiä. Lisää ilmiöstä kerrotaan sivulla miksi Kiina hallitsee metallien jalostusta ja EU:n listasta sivulla kriittiset raaka-aineet. Muut erikoismetallit, joissa Kiinan osuus on suuri, löytyvät sivulta harvinaiset maametallit.