【原】鉬：一種神奇的金屬元素，很難想象它是如何將鋼板切開的！

制造原理 2020-02-15

展開全文

線切割你一定聽說過，但不一定見過吧，它屬于機床電加工的一種，主要用于模具，復雜形狀或微細結(jié)構(gòu)等產(chǎn)品的加工，在切割過程中使用的工具是一條細線，依靠放電產(chǎn)生幾千攝氏度高溫來熔化金屬。

切割金屬的過程就好像用線切豆腐一樣輕松，可以在切割時隨意360°轉(zhuǎn)向，可切割出任意形狀的加工產(chǎn)品，線切割機雖然是由蘇聯(lián)人發(fā)明的，但我國是第一個將其應用于工業(yè)加工的國家。

線切割加工時那條發(fā)絲般的細線，就是一種由鉬等貴金屬制造而成的耗材，線切割又分快走絲（用鉬絲），慢走絲（用銅絲）。

鉬絲不但能夠?qū)Ω鞣N金屬進行加工，還廣泛應用于繞絲芯線，引出絲，加熱元件等，鉬絲的精度要求很高，斷線發(fā)生率低，加工速度快，可實現(xiàn)穩(wěn)定長時間連續(xù)加工。

線切割原理

當看到線切割加工時，很長一段時間，我一直以為是鉬絲與工件硬碰硬，活生生被鋸開的呢，別笑，真是這么想的，其實呢，真正的切割原理跟我想象的相差十九萬八千里。

線切割是利用連續(xù)移動的細金屬絲作電極，對工件進行脈沖火花放電蝕除金屬、切割成型。

通俗的說就是這根絲通電接負極，工件接正極，并且接的是脈沖電源，還在不停的走動，對工件放電，瞬間產(chǎn)生幾千度的高溫，把放電的那一部分熔化或者氣化了，這樣就切開了，注意：不是硬碰硬的切，也不是金屬絲本身產(chǎn)生高溫去切，而是放電，讓工件產(chǎn)生高溫，自己熔化和腐蝕。

鉬絲的主要成分是鉬（Mo)，含量在99%以上，鉬在自然界中主要存在于輝鉬礦（MoS2)中。

輝鉬礦在很長一段時間里都被當作石墨，這種柔軟的灰色礦物，在18世紀由舍勒提出輝鉬礦本身不是一種石墨，而是某種金屬礦石，他還試圖還原純的金屬鉬，但是當時沒有達到所需溫度的爐子，多年后由?；鶢柲烦晒Φ倪€原出這種銀白色金屬鉬。

鉬是一種銀白色的堅硬金屬，具有熔點高，延展性好的特點，其熔點可達2620攝氏度，沸點為4639攝氏度，在天然存在的元素中，只有鉭，鋨，錸，鎢和碳有高于鉬的熔點，即便將它燒紅了仍然能保持一定的硬度；并且鉬的化學性質(zhì)也很穩(wěn)定，不會被鹽酸，堿所腐蝕。

在外觀上金屬鉬與鎢非常相似，但通過密度還是很容易被分辨出來，鉬的密度只有鎢的一半。

常溫下的金屬鉬是很穩(wěn)定的，在空氣中加熱鉬棒，當溫度升高鉬會很快氧化，生成黃色的三氧化鉬（MoO3）,隨著氧化鉬的厚度不同，它也會呈現(xiàn)出五彩斑斕的顏色，當物體與鉬產(chǎn)生摩擦，其顆粒在空氣中自燃也會形成三氧化鉬，三氧化鉬可用于生產(chǎn)鉬的重要化工產(chǎn)品---鉬酸銨，它是制造陶瓷釉彩，顏料及其他鉬化合物的原料。

鉬是地球上的一種稀有金屬，我們對它即陌生又熟悉，它與我們的生活息息相關(guān)，應用非常廣泛，它既是用于國防工業(yè)中的戰(zhàn)略金屬，又是動植物所需要的重要營養(yǎng)元素，還是鋼鐵合金的重要成份。

目前世界上所生產(chǎn)的鉬，80%以上用于鋼鐵冶煉，主要作為鋼鐵的添加劑用于生產(chǎn)合金鋼，可以提高合金鋼的強度，韌性和耐磨性等，因具有良好的機械穩(wěn)定性，高延展性而被用于高發(fā)熱元件（燈泡中掛發(fā)光鎢絲的鉤子材料就是鉬），擠壓模具，金屬加工工具，航空航天器零件等。

鉬作為一種稀有金屬，全世界的儲量主要集中在中國和俄羅斯等少數(shù)國家，由于添加了鉬的合金材料性能好，已成為軍工武器上不可或缺的材料，用于戰(zhàn)艦，坦克等武器制造中，各國紛紛將其列為戰(zhàn)略金屬。

圖片來源：pixabay

另外二硫化鉬被譽為“高級固體潤滑油”，它是一種良好的固體潤滑劑，因為它的摩擦系數(shù)低，屈服強度很高，能在真空及各種超低溫，高溫下正常使用，因而被廣泛應用于齒輪，模具，核工業(yè)等。

在電子電器領域，鉬具有良好的耐高溫性和導電性，熱膨脹系數(shù)也較低，是理想的線切割電極絲，能切割各種鋼材以及硬質(zhì)合金，其放電加工穩(wěn)定，能有效提高加工產(chǎn)品的精度，二維（厚度在幾納米到幾十納米的薄層）二硫化鉬還有可能成為下一代晶體管材料，取代硅材料成為下一代集成電路所廣泛使用的材料。

鉬成為植物的營養(yǎng)液也是偶然被發(fā)現(xiàn)的，在新西蘭的草場上人們發(fā)現(xiàn)一個特殊的情況，全草場的草幾乎全部枯黃沒有一點生機，但是穿過草場的一條小路兩側(cè)的草卻生機盎然，經(jīng)過人們的研究發(fā)現(xiàn)，這條小路是附近一個鉬礦工人必經(jīng)之路，鉬礦工人身上攜帶的鉬粉會散落在這條路上，造成了這條小路上的草生長得更好，人們將鉬粉融入肥料中撒在草場上，果然印證了這個結(jié)果。