輕金屬密度小于4500千克/立方米(0.53~4.5g/cm3),如鋁、鎂、鉀、鈉、鈣、鍶、鋇等。重金屬密度大于4500千克/立方米(4.5g/cm3),如銅、鎳、鈷、鉛、鋅、錫、銻、鉍、鎘、汞等。貴金屬價(jià)格比一般常用金屬昂貴,地殼豐度低,提純困難,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,如金、銀及鉑族金屬。
鎢粉的生產(chǎn)原理采用氫還原三氧化鎢或仲鎢酸銨的方法制備。用氫還原法制取鎢粉的工藝過(guò)程一般分為兩個(gè)階段:階段在500~700oC溫度下,三氧化鎢還原成二氧化鎢;第二階段在700~900oC溫度下,二氧化鎢還原成鎢粉。還原反應(yīng)常在管式電爐或回轉(zhuǎn)式爐中進(jìn)行。還原鎢粉的性能(如純度、粒度、粒度組成等)主要取決于還原工藝。在管式爐中還原鎢粉時(shí),影響還原速度的主要工藝參數(shù)是還原溫度、燒舟中氧化鎢的裝載量、燒舟移動(dòng)速度、氫氣流速及氫氣中水分含量。隨著還原溫度的升高,鎢粉的粒度變粗。
鎢早用于制作白熾燈絲。1909年美國(guó)庫(kù)利吉(W.D.Coolidge)采用鎢粉壓制、重熔、旋鍛、拉絲工藝制成鎢絲,從此鎢絲生產(chǎn)得到迅速發(fā)展。1913年蘭米爾(I.Langmuir)和羅杰斯 (W.Rogers)發(fā)現(xiàn)鎢釷絲(又稱(chēng)釷鎢絲)發(fā)射電子性能優(yōu)于純鎢絲后,開(kāi)始使用鎢釷絲,至今仍然廣泛使用。1922年研制出具有優(yōu)良的抗下垂性能的鎢絲(稱(chēng)為摻雜鎢絲或不下垂鎢絲),這是鎢絲研究中的重大進(jìn)展。不下垂鎢絲是廣泛使用的優(yōu)異燈絲和陰極材料。50~60年代,對(duì)鎢基合金進(jìn)行了廣泛的探索研究,希望發(fā)展能在1930~2760℃工作的鎢合金,以供制作航天工業(yè)使用的耐高溫部件。其中以鎢錸系合金的研究較多。對(duì)鎢的熔煉和加工成形技術(shù)也開(kāi)展了研究,采用自耗電弧和電子束熔煉獲得鎢錠,并經(jīng)擠壓和塑性加工制成某些制品;但熔煉鑄錠的晶粒粗大,塑性差,加工困難,成材率低,因而熔煉-塑性加工工藝未能成為主要生產(chǎn)手段。除化學(xué)氣相沉積 (CVD法)和等離子噴涂能生產(chǎn)極少的產(chǎn)品外,粉末冶金仍是制造鎢制品的主要手段。
世界上紅土鎳礦分布在赤道線(xiàn)南北30度以?xún)?nèi)的熱帶國(guó)家,集中分布在環(huán)太平洋的熱帶―亞熱帶地區(qū),主要有:美洲的古巴、巴西;東南亞的印度尼西亞、菲律賓;大洋洲的澳大利亞、新喀里多尼亞、巴布亞新幾內(nèi)亞等。中國(guó)鎳礦分布就大區(qū)來(lái)看,主要分布在西北、西南和東北,其保有儲(chǔ)量占全國(guó)總儲(chǔ)量的比例分別為76.8%、12.1%、4.9%。就各省(區(qū))來(lái)看,甘肅儲(chǔ)量多,占全國(guó)鎳礦總儲(chǔ)量的62%,其次是新疆(11.6%)、云南(8.9%)、吉林(4.4%)、湖北(3.4%)和四川(3.3%)。其中甘肅金昌的銅鎳共生礦床,鎳資源儲(chǔ)量巨大,僅次于加拿大薩德伯里鎳礦,居世界第二,亞洲。