Zliatina volfrámu

Priemyselný
Volfrám sa používa hlavne pri výrobe tvrdých materiálov na báze karbidu volfrámu (WC), jedného z najtvrdších karbidov. WC je účinný elektrický vodič, ale W2C je menej. WC sa používa na výrobu brúsiv odolných voči opotrebeniu a "karbidových" rezných nástrojov, ako sú nože, vŕtačky, kotúčové píly, matrice, frézovacie a sústružnícke nástroje používané v kovoobrábacom, drevospracujúcom, baníckom, ropnom a stavebnom priemysle. Karbidové nástroje sú vlastne keramický/kovový kompozit, kde kovový kobalt pôsobí ako spojivový (matricový) materiál na udržanie častíc WC na mieste. Tento typ priemyselného využitia predstavuje asi 60 % súčasnej spotreby volfrámu.
Šperkársky priemysel vyrába prstene zo spekaného karbidu volfrámu, z kompozitov karbidu volfrámu a kovu a tiež z kovového volfrámu. WC/kovové kompozitné prstene používajú nikel ako kovovú matricu namiesto kobaltu, pretože pri leštení má vyšší lesk. Niekedy výrobcovia alebo predajcovia označujú karbid volfrámu ako kov, ale je to keramika. Kvôli tvrdosti karbidu volfrámu sú prstene vyrobené z tohto materiálu extrémne odolné voči oderu a udržia leštený povrch dlhšie ako prstene vyrobené z kovového volfrámu. Krúžky z karbidu volfrámu sú však krehké a pri prudkom údere môžu prasknúť.

Zliatiny
Tvrdosť a tepelná odolnosť volfrámu môže prispieť k užitočným zliatinám. Dobrým príkladom je rýchlorezná oceľ, ktorá môže obsahovať až 18 % volfrámu. Vysoká teplota topenia volfrámu robí z volfrámu dobrý materiál pre aplikácie, ako sú trysky rakiet, napríklad v balistickej rakete UGM-27 Polaris odpálenej z ponorky .Zliatiny volfrámu sa používajú v širokom spektre aplikácií, vrátane leteckého a automobilového priemyslu a ochrany pred žiarením. Superzliatiny obsahujúce volfrám, ako je Hastelloy a Stellite, sa používajú v lopatkách turbín a dieloch a povlakoch odolných voči opotrebovaniu.
Tepelná odolnosť volfrámu ho robí užitočným pri oblúkovom zváraní v kombinácii s iným vysoko vodivým kovom, ako je striebro alebo meď. Striebro alebo meď poskytujú potrebnú vodivosť a volfrám umožňuje zváracej tyči odolávať vysokým teplotám prostredia oblúkového zvárania.

Permanentné magnety
Na výrobu tvrdých permanentných magnetov sa použila kalená (martenzitická) volfrámová oceľ (približne 5,5 % až 7.0 % W s 0,5 % až 0,7 % C). na jeho vysokú remanenciu a koercitivitu, ako to poznamenal John Hopkinson (1849–1898) už v roku 1886. Magnetické vlastnosti kovu alebo zliatiny sú veľmi citlivé na mikroštruktúru. Napríklad, zatiaľ čo prvok volfrám nie je feromagnetický (ale železo áno), keď je prítomný v oceli v týchto pomeroch, stabilizuje martenzitovú fázu, ktorá má väčší feromagnetizmus ako feritová (železná) fáza vďaka svojej väčšej odolnosti voči magnetu. pohyb doménovej steny.

Vojenské
Volfrám, zvyčajne legovaný s niklom, železom alebo kobaltom na vytvorenie ťažkých zliatin, sa používa v penetrátoroch kinetickej energie ako alternatíva k ochudobnenému uránu, v aplikáciách, kde je rádioaktivita uránu problematická aj v ochudobnenej forme, alebo kde nie sú žiadúce ďalšie samozápalné vlastnosti uránu. (napríklad v bežných guľkách do ručných zbraní určených na prienik do panciera). Podobne sa zliatiny volfrámu používajú aj v nábojoch, granátoch a raketách na vytvorenie nadzvukových šrapnelov. Nemecko používalo volfrám počas 2. svetovej vojny na výrobu nábojov pre konštrukcie protitankových zbraní s použitím princípu Gerlichovho stláčacieho vývrtu na dosiahnutie veľmi vysokej úsťovej rýchlosti a zlepšeného prieniku pancierovania z pomerne malého kalibru a ľahkého poľného delostrelectva. Zbrane boli vysoko účinné, ale nedostatok volfrámu použitého v jadre plášťa, spôsobený čiastočne krízou Wolfram, obmedzil ich použitie.
Volfrám sa tiež používa v hustých výbušninách inertných kovov, ktoré ho používajú ako hustý prášok na zníženie vedľajších škôd a zároveň zvyšujú letalitu výbušnín v malom okruhu.

Chemické aplikácie
Sulfid volfrámový je vysokoteplotné mazivo a je súčasťou katalyzátorov na hydrodesulfurizáciu. Na takéto aplikácie sa častejšie používa MoS2.
Oxidy volfrámu sa používajú v keramických glazúrach a volfrámy vápnika a horčíka sa široko používajú vo fluorescenčnom osvetlení. Kryštalické volfrámy sa používajú ako scintilačné detektory v jadrovej fyzike a nukleárnej medicíne. Ostatné soli, ktoré obsahujú volfrám, sa používajú v chemickom a garbiarskom priemysle. Oxid volfrámu (WO3) je súčasťou katalyzátorov selektívnej katalytickej redukcie (SCR), ktoré sa nachádzajú v uhoľných elektrárňach. Tieto katalyzátory premieňajú oxidy dusíka (NOx) na dusík (N2) a vodu (H2O) pomocou amoniaku (NH3). Oxid volfrámu pomáha s fyzikálnou silou katalyzátora a predlžuje životnosť katalyzátora. Katalyzátory s obsahom volfrámu sú sľubné pre epoxidačné, oxidačné a hydrogenolýzne reakcie. Heteropolykyseliny volfrámu sú kľúčovou zložkou multifunkčných katalyzátorov. Volfrámany možno použiť ako fotokatalyzátor, zatiaľ čo sulfid volfrámu ako elektrokatalyzátor.

Niche používa
Aplikácie vyžadujúce jeho vysokú hustotu zahŕňajú závažia, protizávažia, záťažové kýly pre jachty, chvostovú záťaž pre komerčné lietadlá, závažia rotorov pre civilné a vojenské helikoptéry a ako záťaž v pretekárskych autách pre NASCAR a Formulu 1. Volfrám má o niečo menšiu ako dvojnásobnú hustotu zliatina sa považuje za alternatívu (aj keď drahšiu) k olovnatým potápačom. Na tieto účely sa používa aj ochudobnený urán, kvôli podobne vysokej hustote. Sedemdesiatpäť kilogramové bloky volfrámu sa použili ako „hmotnostné zariadenia na cestovnú rovnováhu“ na vstupnej časti vozidla kozmickej lode Mars Science Laboratory z roku 2012. Ide o ideálny materiál na použitie ako nitovacie nástavce, kde je možné dosiahnuť hmotu potrebnú pre dobré výsledky v kompaktnej tyči. Zliatiny volfrámu s vysokou hustotou s niklom, meďou alebo železom sa používajú vo vysoko kvalitných šípkach[89] (aby sa umožnil menší priemer a tým tesnejšie zoskupenia) alebo na umelé mušky (volfrámové guľôčky umožňujú muške rýchlo klesnúť). Volfrám sa tiež používa ako ťažká skrutka na zníženie rýchlosti streľby samopalu SWD M11/9 z 1300 otáčok za minútu na 700 otáčok za minútu. Volfrám sa nedávno začal používať v tryskách pre 3D tlač; vysoká odolnosť karbidu volfrámu proti opotrebeniu a tepelná vodivosť zlepšuje tlač abrazívnych vlákien. Niektoré struny strunových nástrojov obsahujú volfrám. Volfrám sa používa ako absorbér na elektrónovom teleskope na systéme kozmického žiarenia dvoch kozmických lodí Voyager.

Substitúcia zlata
Jeho hustota, podobná hustote zlata, umožňuje použiť zliatinu volfrámu v šperkoch ako alternatívu k zlatu alebo platine. Kovový volfrám je hypoalergénny a je tvrdší ako zliatiny zlata (hoci nie je taký tvrdý ako karbid volfrámu), vďaka čomu je užitočný pre prstene, ktoré odolajú poškriabaniu, najmä v dizajnoch s brúseným povrchom.
Pretože hustota je taká podobná hustote zlata (volfrám je len o 0,36 % menej hustý) a jeho cena rádovo tisíciny, volfrám sa dá použiť aj pri falšovaní zlatých tehličiek, ako napr. pokovovaním volfrámovej tehličky zlatom, čo sa pozoruje od 80. rokov 20. storočia, alebo odobratím existujúcej zlatej tehličky, vyvŕtaním otvorov a nahradením odstráneného zlata volfrámovými tyčami. Hustoty nie sú úplne rovnaké a ďalšie vlastnosti zlata a volfrámu sa líšia, ale pozlátený volfrám prejde povrchovými testami.

Elektronika
Pretože si zachováva svoju pevnosť pri vysokých teplotách a má vysoký bod topenia, elementárny volfrám sa používa v mnohých vysokoteplotných aplikáciách, ako sú žiarovky, katódové trubice a vlákna vákuových trubíc, vykurovacie články a dýzy raketových motorov. Vďaka vysokej teplote topenia je volfrám vhodný aj na použitie v letectve a pri vysokých teplotách, ako sú elektrické, vykurovacie a zváracie aplikácie, najmä v procese oblúkového zvárania volfrámu (tiež nazývaného zváranie volfrámovým inertným plynom (TIG)).