Wolfram – Ein Hightech-Material für anspruchsvolle Implantate!
Wolfram, oft auch als Wolframkarbid bezeichnet, ist ein faszinierendes Material mit einzigartigen Eigenschaften, die es zu einem idealen Kandidaten für eine Vielzahl von Anwendungen machen, insbesondere im Bereich der Medizintechnik.
Dieses metallische Element, welches in der Natur nur selten in seiner reinen Form vorkommt, besticht durch seine bemerkenswerte Härte und seinen hohen Schmelzpunkt. Mit einer Mohs-Härte von etwa 9 – nur Diamant und Corund sind härter – kann Wolfram selbst den härtesten Stählen standhalten.
Seine Fähigkeit, extremen Temperaturen standzuhalten, macht ihn außerdem zu einem vielversprechenden Material für Hochtemperaturanwendungen wie beispielsweise Turbinenschaufeln in Düsenflugzeugen. Doch Wolfram ist nicht nur hart und hitzebeständig, sondern auch korrosionsresistent und biokompatibel – Eigenschaften, die es zu einem idealen Kandidaten für medizinische Implantate machen.
Wolfram: Chemische und physikalische Eigenschaften im Detail:
Wolfram besitzt eine silberweiße Farbe und kristallisiert in einer hexagonal dichtgepackten Struktur. Seine Dichte beträgt 19,25 g/cm³, was bedeutet, dass es über das Doppelte der Dichte von Stahl verfügt. Die hohe Härte und Festigkeit von Wolfram resultieren aus den starken metallischen Bindungen zwischen den Wolfram-Atomen.
| Eigenschaft | Wert | Einheit |
|---|---|---|
| Schmelzpunkt | 3422 | °C |
| Siedepunkt | 5555 | °C |
| Dichte | 19,25 | g/cm³ |
| Mohs-Härte | 7,5 | - |
| Elektrische Leitfähigkeit | 18.1×10⁶ | S/m |
Die hervorragenden mechanischen und chemischen Eigenschaften von Wolfram machen es zu einem vielseitigen Werkstoff, der in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden kann:
Einsatzgebiete für Wolfram:
- Medizintechnik:
- Implantate (Hüftgelenke, Knieprothesen)
- Stents
- Chirurgische Instrumente
- Industrie:
- Werkzeugstahl
- Glühwendel in Lampen
- Elektroden in Schweissgeräten
- Luft- und Raumfahrt:
- Turbinenschaufeln in Düsenflugzeugen
Die Herstellung von Wolfram:
Die Gewinnung von Wolfram erfolgt aus dem Erz Wolframit (FeWO₄).
Das Rohmaterial wird zunächst zu Wolframdioxid (WO₃) oxidiert. Anschließend wird es mit Kohle zu elementarem Wolfram reduziert. Dieser Prozess findet bei hohen Temperaturen in speziellen Schmelzöfen statt. Die so gewonnene Masse muss dann geformt und weiterverarbeitet werden.
Wolframkarbid: Ein vielseitiger Werkstoff für die Zukunft:
Wolframkarbid, eine Verbindung aus Wolfram und Kohlenstoff, weist noch höhere Härte- und Festigkeitswerte auf als reines Wolfram. Es wird in der Industrie vor allem für die Herstellung von Schneidwerkzeugen, Bohrer und Fräser verwendet. Auch in der Automobilindustrie findet Wolframkarbid Verwendung in hochbelastbaren Bremsbelägen.
Die Zukunft von Wolfram ist vielversprechend. Die stetige Weiterentwicklung neuer Technologien und Herstellungsverfahren ermöglicht es, die einzigartigen Eigenschaften von Wolfram noch besser auszunutzen und seine Einsatzmöglichkeiten zu erweitern.
Fazit: Wolfram – ein Hightech-Material für anspruchsvolle Anwendungen
Wolfram spielt bereits heute eine wichtige Rolle in vielen Industriezweigen. Seine herausragenden Eigenschaften machen es zu einem vielseitigen Werkstoff mit großem Potenzial für die Zukunft. Ob in der Medizintechnik, der Industrie oder der Luft- und Raumfahrt – Wolfram wird auch weiterhin seine Stärken unter Beweis stellen.