位于化學元素周期表第六周期VIB族的鎢(W)元素,不僅是一種典型的過渡金屬元素,還是難熔金屬元素的代表,在自然界中主要呈六價陽離子,離子半徑爲0.68×10^-10m,電子排布[Xe]4f145d46s2。
難熔金屬是指熔點高于1650℃的金屬元素,主要包括鎢、鉬(Mo)、鈦(Ti)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)等。據中鎢在綫瞭解,鎢的熔點高達3422°C,是目前所知金屬中熔點最高的一種金屬元素。那麽,鎢爲什麽能成爲難熔金屬?
從原子結構上來看,鎢的原子結構比其他金屬的更加緊密,具有更高的原子序數、原子半徑和原子鍵。這些特性使得鎢原子之間的結合力較强,需要更高的能量才能使鎢原子脫離彼此,從而熔化鎢。
從熔點與熱穩定性上來看,鎢具有較高的熔點和熱穩定性,因而即使在很高的溫度下也不容易熔化、氧化或蒸發。值得一提的是,鎢的沸點約5660℃,熔化熱約35.3kJ/mol,汽化熱約806.7kJ/mol。
從熱傳導性上來看,鎢的熱傳導性較高(熱導率約173W·m−1·K−1),即能快速地將熱量傳遞給周圍環境,使得鎢本身的溫度上升受到限制,即鎢不容易被熔化。
總之,鎢具有較高的熔點、熱穩定性和熱傳導性等特性,這些特性使得鎢比其他金屬更難熔化。然而,也正是因爲這些特性使得鎢成爲一種重要的高溫材料,能够在高溫、高壓等極端條件下發揮其獨特的物理性質和化學性質。
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