|  | ||||||
1,25.10-4 % van de aardkost (tot 16 km diepte) bestaat uit wolfraam; het is het 57e element in rangorde van voorkomen.
De belangrijkste mineralen zijn:
anthoïniet WAl(O,OH)3 ferberiet FeWO4 hübneriet MnWO4 raspiet of stolziet PbWO4 russeliet Bi2WO6 sanmartiniet (Zn,Fe+2)WO4 scheeliet CaWO4 tungsteniet WS2 tungstiet of wolfraamoker WO3.H2O wolframiet (Fe+2 ,Mn+2)WO4
De belangrijkste wingebieden liggen in China, Canada, de Verenigde Staten van Amerika, Rusland, Kazakstan, Australië, Korea, Oeganda, Burma, Thailand, Groot-Brittannië, Bolivia, Peru en Portugal. Ook elders in Europa zijn nog (kleine) reserves: Frankrijk, Oostenrijk, Slovenië, Spanje, Tsjechië.
De naam is afgeleid van wolf rahm (spuma lupi), wat wolfsschuim betekent. Deze naam werd door de mineraloog G. Bauer gegeven omdat de aanwezigheid van het wolfraammineraal bij de bereiding van tin de opbrengst aanzienlijk verminderde. Men sprak van het ‘wegvreten’ van tin, zoals wolven hun prooi verslinden.
Ook wordt verondersteld dat de naam betrekking heeft op de naam van één van de ontdekkers, Woulfe.
De in het Engelse taalgebied gehanteerde naam, tungsten, is afgeleid van het Zweedse tung sten, wat zware steen betekent, vanwege de grote dichtheid van het mineraal scheeliet, waarin het element werd aangetroffen.
A. F. Cronstedt sprak reeds in 1758 het vermoeden uit dat het door hem ontdekte mineraal 'tung sten' een nieuw element zou bevatten, maar hij slaagde er niet in dit aan te tonen. Hij stelde de naam tungsten voor.
Wolfraam werd in 1779 voor het eerst aangetoond door P. Woulfe in het mineraal wolframiet. In 1781 vonden C. W. Scheele en T. O. Bergman het onafhankelijk van Woulfe in scheeliet.
Wolfraam werd in 1783 voor het eerst als metaal bereid door de gebroeders J. J. en F. Elhuyar de Suvisa. Zij reduceerden wolframiet met koolstof.
De wolfraamhoudende ertsen worden na verrijking door een aantal fysische bewerkingen gesmolten met natrium- of kaliumhydroxide, waarbij natriumwolframaat ontstaat. Dit wordt omgezet in ammoniumwolframaat, waaruit door verhitten wolfraamoxide (WO3) ontstaat, dat met waterstof of koolstof wordt gereduceerd tot - poedervormig - metaal.
Door persen/sinteren in een waterstofatmosfeer en walsen wordt metaal in draad- of plaatvorm verkregen.
De wereldproductie bedraagt ongeveer 70.000 ton per jaar.
Laselektrode
Bij het lassen van metalen zoals koper, aluminium, titaan, magnesium en (roestvrij) staal wordt argon als beschermgas tegen de vorming van oxiden en nitriden gebruikt (de zogenoemde argonarc-methode). Ook bij de bereiding van deze metalen en bij bewerkingen waarbij deze metalen in gesmolten toestand komen, wordt argon als beschermgas toegepast. Als bij deze vorm van lassen een wolfraamelektrode wordt gebruikt, spreken we van TIG-lassen (Tungsten-Inert-Gas); als het te lassen metaal zelf als elektrode dient, spreekt men van MIG-lassen (Metal-Inert-Gas).
Gloeidraad lamp, TV
Wolfraam is het metaal met het hoogste smeltpunt. Het is daardoor uitermate geschikt als gloeidraad in gloeilampen, straalkachels, buizen voor sterke radiozenders en voor televisies, enz. Ook wolfraamlegeringen zijn hiervoor geschikt.
Wolfraam heeft dezelfde uitzettingscoëfficiënt als (boorsilicaat)glas en wordt daarom gebruikt bij het vastzetten van gloeidraden in glas.
Een wolfraamdraad van 100 mm, opgerold in een dubbele spiraal, in een lamp gevuld met argon of krypton geeft een intens wit licht bij 2.800 – 3.000 ºC. De lamp heeft een levensduur van ongeveer 1.000 uren. Wordt er een halogeen toegevoegd (zie 53 – Jood) is de lichtopbrengst nog groter en bedraagt de levensduur ongeveer 5.000 uren. Er kunnen draden gemaakt worden van slechts 10 mm dik.
Pantser, granaat, kogel
Wolfraam, toegevoegd aan staal (ca. 7 – 22 %), verhoogt in grote mate de hardheid en hittebestendigheid van de legering. Ook al wordt ze gloeiend, blijft de hardheid behouden, terwijl gewoon staal zijn kracht verliest boven 200 ºC. De legering is daardoor zeer geschikt voor pantserstaal, kogels en granaten. Ook de neus van luchtdoelraketten is hiervan gemaakt.
Straalpijp raket
Legeringen van wolfraam met tantaal, hafnium, niobium en/of zirkonium zijn bijzonder hittebestendig en worden gebruikt voor straalpijpen van raketten en straalmotoren en voor ionenmotoren.
Snij‑, boorgereedschap
Voor snij- en boorgereedschap, dat gebruikt wordt in situaties waarbij met een zeer hoge belasting of met zeer hoge snelheden wordt gewerkt, bijvoorbeeld bij boren voor tandartsen, wordt gebruik gemaakt van wolfraamcarbide (WC en W2C). Deze stof wordt onder de naam Widia veel toegepast als vervanger van diamant bij boren en zagen. De naam is afkomstig van het Duitse ‘Wie Diamant’.
Naast deze carbiden worden ook legeringen van wolfraam met tantaal, nikkel en/of molybdeen voor genoemde doeleinden gebruikt.
Toepassingen als niet-ontleedbare stof (element) of als legering:
contactpunten in motoren
detector in de gaschromatograaf
elektrische contacten en schakelingen
gaslasers (onderdelen; W met Cu)
gloeikathode (W met ThO2)
hitteschild bij ruimtevaartuigen (met V en/of Mo)
kernreactortechnologie, o.a. containers voor splijtstof voor kernreactoren
matrijzen, walsen
metaal met grote treksterkte bij temperaturen boven de 1.650°C
ovens
röntgenapparatuur, röntgenplaatjes (W,Re)
slijpwerktuigen (W,Ni,Fe)
wolfraamstaal (W,Fe; toevoegen Ni,Cu en/of Cr beschermt bij hoge temperaturen tegen oxidatie)
Toepassingen als ontleedbare stof (verbinding):
bekleden metaal WC elektrodemateriaal Li2WO2 WO3 elektrodemateriaal in brandstofcellen WC halogeenlampen WI6 katalysator in de petrochemie WS2 WO3, W18O49, W20O58 katalytische verwijdering van NOx uit rookgas (denox) WO3 ontzwaveling in de petrochemie ammoniummetawolframaat pigmenten wolframaten (NaxWO3 is een pigment waarvan de kleur varieert met de samenstelling: voor x=1 geel, voor x = 0,6 rood en voor x = 0,3 blauw.) röntgenfluorescentiestof wolfraamzuur smeer- en slijpmiddel voor boorinstallaties WC smeermiddel (bijv. voor de messen van scheerapparaten; in de lucht- en ruimtevaart; voor vliegtuigremmen, hoogvacuümapparatuur en bij het trekken van metaaldraden) WS2 zonnecellen WO3