元素074 - 鎢Tungsten

11/6/2019

說到元素「鎢」，
多數人第一個聯想到的是「鎢絲燈泡」。
隨著科技的進步，除了應用於燈泡，
我們生活中也有許多鎢的存在，
快來看看還有什麼其他用途吧！

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鎢(Tungsten)，化學符號W(德語Wolfram)，原子序數74。鎢在西元1781年被發現且命名，tung sten在瑞典文中是重石的意思。鎢是大自然中最堅硬的物質之一，不僅非常堅固耐用，也耐腐蝕。鎢元素的穩定性也非常的好，在所有元素中擁有最高的熔點及沸點(熔點3422°C、沸點5930°C)。鎢的密度為每立方公分19.3公克，與鈾(U)與金(Au)的密度相當，比鉛(Pb)的密度還高1.7倍。

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大家對於鎢的應用，最熟悉的相信是愛迪生發明的鎢絲燈泡！另外，有許多人都認為第一個發明電燈的人是愛迪生，但其實在他之前還有一位亨利‧戈培爾比較早就發明了燈泡，亨利當時發明的燈泡是把一根碳化的竹絲放在真空下通電發光，成為第一顆發光的燈泡。

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除了耳熟能詳的鎢絲燈泡，鎢的應用其實非常的廣泛~
由於鎢是熔點最高的元素，很耐高溫，所以如果將它碳化，形成的硬度僅次於鑽石的超硬合金，利用其堅硬的性質來做金屬鑽頭、切削工具的鋸齒、砲彈、戰車的裝甲、原子筆尖的小球。

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另外由於多數的金屬硬度都不高，可以製成「合金」來增強硬度。而著名的鎢鋼，其實就是碳化鎢(WC)加上其他金屬的合金製成的。鎢鋼他的硬度極高，可被用於工具、切削等工業加工用途。

鎢鋼是用「燒結」的方式製成。燒結就是將鎢、碳黑與作為結合劑的鈷混合後，施以高壓，在高溫下燒結而成。不過如果鎢鋼只有加上碳，這樣只能增加硬化強度，故然硬度變高了卻會導致質地太脆，所以會再加入「鈷」提高其韌性，讓產品使用上更能延長壽命。用於不同用途時，其實還能加上其他元素，讓鎢鋼達到我們想要的條件。

之前有一個新聞，有個人手指被鎢鋼戒指卡住，消防隊派出五種切割工具都反而被戒指弄斷，可見鎢鋼的硬度是多麼的驚人！

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鎢的其他一些用途包括金屬蒸發工作、油漆製造、玻璃製造到金屬的密封件以及製造電子和電視管等。也利用其密度大來作為釣魚時的重錘、高爾夫球感的重量調整、擲鏈球用的鏈球等等。另外鎢的熔點高，則可用做微波爐的磁控管。

鎢的第二型態—礦石
「黑鎢礦」是提煉鎢最主要礦石之一，它也叫鎢錳鐵礦。更進一步則會以含鐵(Fe)及錳(Mn)的比例分類；含鐵量高就會被稱為「鎢鐵礦」，含錳比例高就被分在「鎢錳礦」。
另外鎢會存在矽礦石、花崗岩及石英岩中，在中國大陸有許多地方都黝黑鎢礦的石英脈，除此以外，在俄羅斯西伯利亞、緬甸、泰國、澳大利亞、玻利維亞等地也都有。