钨属于稀有难熔金属，具有优良的物理、化学和机械加工性能，钨制品被广泛应用于国民经济几乎所有领域，在国防军工和高新产业等关键领域更是不可或缺的重要原材料和功能性材料，尤其在保障国防安全和经济安全方面发挥了重要作用。为讲好钨业故事，普及钨金属行业的科学知识，中国钨业协会承办了钨工业科普知识征文活动。本刊公众号将陆续发布钨工业科普知识征文活动获奖作品，以飨读者。本文节选自征文活动三等奖作品《钨的前世今生》，作者为自贡硬质合金责任有限公司型材事业部罗刚。

钨是什么

钨是一种金属元素，元素符号为W，原子序数为74，在元素周期表中位于第六周期的VIB族，钨金属单质是一种银白色有光泽的有色稀有金属，硬度极高，莫氏硬度达到7.5；熔点极高，达到3410℃，是熔点高的难熔金属；常温下不受空气侵蚀，化学性质较为稳定。

硬质合金刀具

钨粉

钨的发现

一、钨的历史可以追溯到17世纪。当时，德国萨克森州厄尔士山脉的矿工注意到，锡石的还原会被一些不知名的矿石干扰，这些矿石在冶炼过程中会产生矿渣，好像如狼吞食食物一般降低锡的产出率，人们便用德文狼（wolf）、泡沫（rahm）组合成一个复合词将这种矿石命名为“wolfrahm”，可见钨的登场在开始并不受人欢迎。

二、1758年，瑞典化学家和矿物学家克朗斯泰德将该矿石正式命名为“tungsten”，瑞典语里意为“重石”，他深信这种矿物中含有某种未知的元素。

三、1781年瑞典化学家卡尔·威廉·舍耶尔发现了白钨矿，并从中提取出了钨酸。

四、1783年西班牙人德普尔亚发现了黑钨矿，也从中提取出钨酸，同年，用碳还原三氧化钨第一次得到了钨粉，钨这种元素才终展现在世人眼中。

钨的发展

斗转星移，时间来到了19世纪，随着冶金技术和化学学科的不断进步，人们开始逐渐将钨投入到工业生产中去。

1841年，化学家Robert Oxland取得了钨酸钠、钨酸和金属钨生产方法的英国专利权，这是钨现代化学历史上的一个重大进步，为钨的现代化生产开辟了道路。

1864年，马歇特首次将5%的钨加入到工具钢中，制成的刀具使金属切削速度一下子提高了50%。这也是钨首次在工业行业崭露头角。

1900年巴黎世界博览会上首次展出了加入了钨元素的高速钢，从这里开始，钨开始受到全世界工业强国的关注，钨的提取工业的也得到了迅猛发展，钨开始成为重要的合金元素。

1925年施劳特尔获得发明碳化钨钴硬质合金的美国专利权，这种专利方法于1926年首先在欧洲用于工业生产，这是现代钨工业生产工艺的基础。

YG6钨刚制品

1927年，以碳化钨为主成分研制出硬质合金开始被广泛使用，钨进入了其工业发展史中的一个重要阶段，在这一时间段内钨合金各方面的性质都超过了传统工具钢，钨开始在现代技术中得到广泛应用。

钨的应用

由于其的金属特性，钨已被广泛应用于几乎所有的工业行业，在哪里都能找到钨及其衍生产品的应用

工业领域：由于硬度高，钨的加入可以显著提高钢的强度、硬度和耐磨性，是一种重要的合金元素，被广泛应用于各种钢材的生产中，其产品被用于制作各种工具，如钻头、铣刀以及模具等；碳化钨具有高耐磨性和难熔性，其硬度接近金刚石，因而常被用于硬质合金的生产中。碳化钨基硬质合金主要被用于制造切削工具、矿山工具以及模具等；钨是熔点高的难熔金属，具有较高的硬度，所以也常被用来制造耐磨合金，生产诸如航空发动机的活门、涡轮机叶片等耐磨零件；而钨与其他难熔金属（如钽、铌、钼、铼）的合金则拥有更优的耐磨性能，可被用于生产火箭喷管、发动机等高热强度的零件；钨也被大范围用于制造高比重合金，这些高比重合金由于强度高、导热系数大、导电性能良好、加工性能优等特点，常被用于制造散热片、闸刀开关等触头材料。

应用了钨合金的航空发动机

电子领域:钨的可塑性强、蒸发速度小、熔点高、电子发射能力强，因而被广泛应用于电子和电源工业。例如钨丝的发光率高，使用寿命长，而常用来制造各种灯泡灯丝，如白炽灯、碘钨灯等。此外，钨丝还可以用于制造电子振荡管的直热阴极和栅极以及各种电子仪器中的阴极加热器。

化工领域：钨的化合物常用来生产某些类型的油漆、颜料、油墨、润滑剂和催化剂等。如钨酸钠常用于金属钨、钨酸和钨酸盐的制造以及染料、颜料、油墨、电镀等方面；钨酸在纺织工业中常用作媒染剂与染料，在化学工业中用作制取高辛烷汽油的催化剂；二硫化钨常在有机合成中使用，如在合成汽油的制取中用作固体的润滑剂和催化剂；青铜色的氧化钨被用在绘画中。

医疗领域：钨由于硬度和密度都很高，而使得钨合金非常适合应用于X射线以及辐射防护等医学领域。常见的钨合金医用产品有X射线阳极，防散射板，放射性容器和注射器屏蔽容器等。

钨聚合物防辐射材料

军事领域：在一战初期，德国含钨枪管发射1.5万发子弹才报废，而俄法等国生产的轻机枪枪管因为没有含钨，发射6000发子弹就报废了。钨还是动能穿甲弹的重要材料，钨芯穿甲弹早期出现于二战时期，当时广泛使用的风帽穿甲弹、风帽被帽穿甲弹、次口径脱壳穿甲弹都是以碳化钨作为弹芯材料，例如德军虎式坦克的88毫米主炮使用的碳化钨风帽被帽穿甲弹在500米距离上可穿透156毫米均质钢装甲。二战之后又发展出钨合金弹芯，并改进穿甲弹的弹型设计，由此诞生长杆式尾翼稳定钨合金脱壳穿甲弹，能够有效对付先进的复合装甲，长杆式尾翼稳定钨合金脱壳穿甲弹已经成为各类火炮的主用弹种。钨在预制杀伤类弹药方面的应用也非常广泛，例如预制破片杀伤榴弹和高炮用的可编程炮弹就普遍采用钨合金制成的破片或球体。当榴弹或可编程炮弹爆炸后，高速飞散的钨合金预制破片或球体能够有效杀伤人员、击穿轻型装甲车辆的装甲、破坏各类空中目标的结构。

钨芯穿甲弹

钨金属因为其优异的物理化学性能，被加工成硬质合金工具，钨特钢等，广泛被应用于交通运输、采掘、工业制造、军工等领域，是加工国之重器的关键工具，素有“工业牙齿”之称，更是“高端制造业的脊梁”。因为钨资源的稀缺性和不可替代性，我国将钨视为战略性资源，钨的开采受到国家的严格管控。

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