钨 Tungsten

钨是自然界熔点最高的金属，硬度大、密度高、热膨胀系数低，是典型的极端工况材料。它最经典的用途是做白炽灯和卤素灯的灯丝，虽然白炽灯正在被LED加速淘汰，但钨丝灯在舞台照明、红外加热炉和特殊光源中仍有使用。更大宗的现代用途是制造硬质合金——把碳化钨粉末与钴粘结成刀具、模具、矿山钻头和盾构机刀头，这一项占了钨消费的一半以上，现代金属切削、石油钻井和石材加工几乎都离不开它。在军工和穿甲领域，高密度钨合金长杆弹芯是对付装甲目标的主力，密度接近贫铀但没有放射性顾虑。钨还用于钨极氩弧焊的电极、电子管栅极和阴极、玻璃熔融炉的发热体、高温热电偶保护管，以及高尔夫球头、渔坠和X射线旋转阳极靶。熔点、密度、硬度三大指标都顶尖，使它在越热越硬、越重越准的场景里几乎没有对手。

三氧化钨（WO3）是钨冶炼的中间产物，黄色粉末，用于制备钨粉和硬质合金，也作为电致变色薄膜和气敏传感器材料。钨酸钙（CaWO4）即白钨矿，既是钨的主要矿石之一，其晶体本身又是经典的闪烁体材料，长期用于X射线荧光屏和闪烁计数器，掺铕后用作发光材料。钨酸亚铁（FeWO4）即黑钨矿，是另一种传统钨矿石，与白钨矿一起构成全球钨资源的主要来源，其选矿和碱解工艺是现代钨冶金的基础。碳化钨（WC）是钨最有商业价值的化合物，硬度接近金刚石，与钴粘结成的硬质合金刀具可高速切削钢材，广泛用于机床、钻采、模具和耐磨件，被称为现代机械制造的牙齿。此外，二硫化钨（WS2）作为高温固体润滑剂，用于真空和极压工况。