到底是钨金硬还是系铬金硬?它们又有什么不同请作说明

2025-03-12 10:02:27

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回答1：

铬更硬些.....

最硬的金属—铬(Cr)

铬是1797年由法国沃奎林(L.N.Vauquelin)在“西伯利亚红铅矿”(即铬酸铅矿)中发现的。由于铬的化合物有黄(如铬酸镁、铬酸铅)、绿(氧化铬、硫酸铬)、桔红(重铬酸钾)、猩红(铬酸)、蓝紫色(含水硫酸铬又名铬矾)等多种多样的颜色，法国化学家伏克劳(A.F.de Fourcroy)和霍伊(R.J.Haü y)将其取名为Chromium(铬)，来源于希腊语Chroma,意为“颜色”。铬在地壳中的丰度为122ppm，主要以铬铁矿存在，绿宝石和红宝石中的颜色就是其中铬盐的颜色。工业上主要通过焦炭还原铬铁矿及铝或硅还原三氧化二铬，再通过精炼得到。

金属铬具有银白色光泽，是最坚硬的金属。用铬和其他金属组成的合金可大大提高金属的硬度，延长使用寿命，如用高铬铸钢作为轧钢导板材料寿命比铸铁导板长500倍。铬还具有优异的抗腐蚀能力。1913年，英国科学家布里尔利采用铬和铁等金属制备合金，但对成品的一项指标并不满意，于是将它扔进了废品堆。然而过了很长时间后，废品堆中许多金属都已锈迹斑斑，而该合金却仍然光亮如新。于是他进行了重新研究，制得了材料新秀—不锈钢。目前，不锈钢在日常生活、医疗器械及汽车、造船工业等各方面都得到了广泛的应用，现在的不锈钢虽然各种各样，但仍以铬为主要添加元素。铬还常用于电镀，金属表面镀铬后可增加硬度，防止腐蚀。在我国秦始皇兵马俑出土的秦俑佩戴的兵刃和剑上就镀有金属铬，这说明我国人民2000年前就掌握了镀铬技术。铬的化合物也用于各行各业。重铬酸钾广泛用于造革工业和纺织工业；也常溶解于浓流酸或浓硝酸中制成洗液，清洗玻璃仪器上的油迹和污斑；在分析化学中以重铬酸钾作氧化剂，来测定铁矿中铁的含量，俗称“重铬酸钾法”。铬酸锌是合成甲醇的催化剂。三氧化二铬是乙烯聚合反应的催化剂。铬绿(即氧化铬)和铬黄(即铬酸铅)是重要的颜料。

铬是人体必需的微量元素。铬是胰岛素不可缺少的辅助成份，通过参与糖的代谢过程，促进脂肪和蛋白质的合成，进而促进生长发育。糖尿病人的血液和头发中含铬量低，心血管疾病也与体内铬含量低有关。现在还有人认为近视眼与人体缺铬有关。当人体缺铬时，胰岛素作用降低使糖的利用发生障碍，结果血内脂肪和类脂，特别是胆固醇含量增加，出现动脉硬化—糖尿病的综合缺铬症。若出现高血糖、糖尿、血管硬化时，血糖增高引起渗透压降低，造成眼睛晶状体和房水渗透压改变，促使晶状体变凸，屈光度增加，形成近视。一般来讲，儿童10岁以下时体内铬含量较高，但10到30岁体内铬会突然降低，因此这一阶段最易发生近视，应注意摄取含铬高的食物。动物肝脏、牛肉、胡椒、小麦、面粉、红糖等含铬较多，但食品经过加工铬含量会大大降低，如白糖比红糖铬含量少5/6，小麦加工后也减少约5/6左右。三价铬基本无毒，但六价铬毒性很强，铬酸盐和重铬酸盐毒性更大。若经常吸入含重铬酸盐的空气，会引起鼻中隔穿孔、眼结膜炎和咽喉溃疡。如果不慎口服了重铬酸盐则会引起呕吐、腹泻、肾炎、尿毒症甚至死亡。长期吸入六价铬的粉尘会引起肺癌。

由于铬极为广泛的使用，特别是电镀行业的废水废渣中含有大量的六价铬，很容易造成环境污染。处理含铬废渣主要采用亚铁还原法，将六价铬还原为无毒的三价；也可采用钡固定法，使六价铬生成不溶性的铬酸钡，用于建材。

钨
1、概述

钨是稀有金属，也是重要的战略物资。我国是产钨大国，钨资源储量 520万吨，占世界总储量的65％，产量及出口量均居世界第一。湖南、江西、河南三省的钨资源储量居全国的前三位，其中湖南、江西两省的钨资源储量占全国的 55．48％。湖南以白钨为主，江西以黑钨为主，其黑钨资源占全国黑钨资源总量的 42．40％。

2、性质

钨是稀有高熔点金属，属于元素周期系中第六周期（第二长周期）的 VIB族。钨是一种银白色金属，外形似钢。钨的熔点高，蒸气压很低，蒸发速度也较小。它的主要物理性质如下：

元素符号 W

原子序数 74

稳定同位素及其所占 % 180(0.14)；182(26.41)； 183(14.40)；184(30.64)；186(28.41)

相对原子质量 183.85

自由原子的电子层结构 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25P65d46S2

原子体积 9.53 cm3/mol

密度 19.35 g/cm3

晶体结构及晶格常数 α-W：体心立方 a＝3.16524 nm（25℃）

β-W：立方晶格 a＝5.046 nm（630℃以下稳定）

熔点 3410±20℃

沸点 5927℃

熔化潜热 40.13±6.67kJ/mol

升华热 847.8 kJ/mol(25℃)

蒸发热 823.85±20.9kJ/mol(沸点)

电阻温度系数 0.00482 I/℃

电子逸出功 4.55 eV

热中子俘获面 19.2 b

弹性模量 35000~38000 MPa(丝材)

扭力模量～36000Mpa

体积模量 3.108×1011－1.579×107t＋0.344×103t2 Pa

剪切模量 4.103×1011－3.489×107t＋7.55×103t2 Pa

压缩性 2.910－7 cm/kg

钨有两种变型，α和β。在标准温度和常压下，α型是稳定的体心立方结构。β型钨只有在有氧存在的条件下才能出现。它在 630℃以下是稳定的，在630℃以上又转化为α钨，并且这一过程是不可逆的。

3、用途

18世纪50年代曾发现钨对钢性质的影响。然而，钨钢开始生产和广泛应用是在19世纪末和20世纪初。

1900年在巴黎世界展览会上，首次展出了高速钢。因此，钨的提取工业从此得到了迅猛发展。这种钢的出现标志了金属切割加工领域的重大技术进步。钨成为最重要的合金元素。

1900年，俄国发明家А.Н.Ладыгин首先建议在照明灯泡中应用钨。在1909年Кулидж制定基于粉末冶金法，采用压力加工的工艺方法之后，钨才有可能在电真空技术中得到广泛的应用。

1927~1928年采用以碳化钨为主成分研制出硬质合金，这是钨的发展史中的一个重要阶段。这些合金各方面的性质都超过了最好的工具钢，在现代技术中得到了广泛的使用。

钨以纯金属状态和以合金系状态广泛应用于现代技术中，合金系状态中最主要的是合金钢、以碳化钨为基的硬质合金、耐磨和强热合金。钨主要分别应用于以下工业领域。

钢铁工业钨大部分用于生产特种钢。广泛采用的高速钢含有9%~24%的钨、3.8%~4.6%的铬、1%~5%的钒、4%~7%钴、0.7%~1.5%碳。高速钢的特点是在空气中有高的强化回火温度（700~800℃）下，能自动淬火，因此，直到600~650℃它还保持高的硬度和耐磨性。合金工具钢中的钨钢含有0.8%~1.2%的钨；铬钨硅钢含有2%~2.7%的钨；铬钨钢中含有2%~9%的钨；铬钨锰钢中含有0.5%~1.6%的钨。含钨的钢用于制造各种工具：如钻头、铣刀、拉丝模、阴模和阳模，气支工具等零件。钨磁钢是含有5.2%~6.2%的钨、0.68%~0.78%碳、0.3%~0.5%铬的永磁体钢。钨钴磁钢含有11.5%~14.5%的钨、5.5%~6.5%钼、11.5%~12.5%钴的硬磁材料。它们具有高的磁化强度和矫顽磁力。

碳化钨基硬质合金钨的碳化物具有高的硬度、耐磨性和难熔性。这些合金含有85%~95%的碳化钨和5%~14%的钴，钴是作为粘结剂金属，它使合金具有必要的强度。主要用于加工钢的某些合金中，还含有钛、钽和铌的碳化物。所有这些合金都是用粉末冶金法制造的。当加热到1000~1100℃时，它们仍具有高的硬度和耐磨性。硬质合金刀具的切削速度远远地超过了最好的工具钢刀具的切削速度。硬质合金主要用于切削工具、矿山工具和拉丝模等。

热强和耐磨合金作为最难熔的金属钨是许多热强合金的成分，如3%~15%的钨、25%~35%的铬、45%~65%的钴、0.5%~2.75%的碳组成的合金，主要用于强烈耐磨的零件，例如航空发动机的活门、压模热切刀的工作部件、涡轮机叶轮、挖掘设备、犁头的表面涂层。

在航空和火箭技术中，以及要求机器零件，发动机和一些仪器的高热强度的其它部门中，钨和其它给熔金属（钽、铌、钼、铼）的合金用作热强材料。

触头材料和高比重合金用粉末冶金方法制造的钨-铜（10%~40%的铜）和钨-银合金，兼有铜和银的良好的导电性、导热性和钨的耐磨性。因此，它成为制造闸刀开关、断路器、点焊电极等的工作部件非常的效的触头材料。成分为90%~95%的钨、1%~6%的镍、1%~4%的铜的高比重合金，以及用铁代铜（~5%）的合金，用于制造陀螺仪的转子、飞机、控制舵的平衡锤、放射性同位素的放射护罩和料筐等。

电真空照明材料钨以钨丝、钨带和各种锻造元件用于电子管生产、无线电电子学和X射技术中。钨是白织灯丝和螺旋丝的最好材料。高的工作温度（2200~2500℃）保证高的发光效率，而小的蒸发速度保证丝的寿命长。钨丝用于制造电子振荡管的直热阴极和栅极，高压整流器的阴极和和各种电子仪器中旁热阴极加热器。用钨做X光管和气体放电管的对阴极和阴极，以及无线电设备的触头和原子氢焊枪电极。钨丝和钨棒作为高温炉（达3000℃）的是加热器。钨加热器在氢气气氛、惰性气氛或真空中工作。

钨的化合物钨酸钠用于生产某些类型的漆和颜料，以及纺织工业中用于布疋加重和与硫酸铵和磷酸铵混合来制造耐火和防水布疋。还用于金属钨、钨酸及钨酸盐的制造以及染料、颜料、油墨、电镀等方面。也用作催化剂等。钨酸在纺织工业中是媒染剂与染料和在化学工业中用作制取高辛烷汽油的催化剂。二硫化钨在有机合成中，如在合成汽油的制取中用作固体的润滑剂和催化剂。

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