Über Wolfram » Einsatzgebiete

Ca. 65 Prozent der weltweit produzierten Wolframmengen werden zu Wolframcarbid verarbeitet, welches zur Herstellung von Hartmetall-Werkzeugen eingesetzt wird. Daneben findet Wolfram vor allen Dingen als Legierungselement Verwendung.

Die wichtigste Anwendung von reinem Wolfram ist wegen seines hohen Schmelzpunktes in der Leuchtmittelindustrie als Glühwendel in Glühlampen und in Leuchtstoffröhren, weiters als Elektrode in Gasentladungslampen und in Elektronenröhren. In Glühlampen ist ein höherer spezifischer Widerstand von Wolfram eher von Vorteil, erlaubt er doch das Erzeugen eines ausreichend hohen Widerstands mit nicht allzudünnem Draht – oft als Doppelwendel. Dünner Draht ist empfindlich auf Erschütterungen. Eine besonders kompakte Leuchtfläche wird durch eine aufrecht-flach-quadratische Wendel vergleichsweise dicken Wolframdrahts erzielt, die etwa in Diaprojektoren wegen des niedrigen Widerstands mit Niederspannung betrieben werden müssen. Der Schmelzpunkt einer Glühwendel von Wolfram limitiert die Betriebstemperatur und damit die Lichtfarbe einer Glühlampe ohne Farbfilter. Bei hoher Betriebstemperatur kommt es mit längerer Betriebsdauer zum Umkristallisieren des Wolframs und typisch zu einem Verkürzen und Versteifen der Wendel, beim Ein- und Ausschalten zusätzlich zu Längenänderungen durch den Temperaturwechsel. Glühwendeln sind daher federnd aufgehängt mit etwas Spielraum für Verkürzung.

In Anwendungen im Bereich der Lampenindustrie zeichnet sich Wolfram durch seine niedrige thermische Ausdehnung aus, wodurch es – etwa als Kontaktdurchführung – direkt in spezielle Borosilikatgläser eingeschmolzen werden kann. Solche Glas-Metall-Verbindungen sind extrem dicht.

Wegen seiner hohen Korrosionsbeständigkeit kann Wolfram auch als Werkstoff für Apparaturen in chemischen Anlagen verwendet werden. Allerdings wird diese Anwendungsform wegen der schlechten Bearbeitbarkeit von Wolfram (Wolfram kann nur mittels Laser- oder Elektronenstrahl geschweißt werden) nur selten angewandt. Das Gleiche gilt für eine denkbare Anwendung in der Medizintechnik. Zudem werden Elektroden für Schweißprozesse aus Wolfram hergestellt, zum Beispiel beim Widerstandsschweißen, insbesondere wenn Werkstoffe wie Kupfer, Bronze oder Messing geschweißt werden sollen. Auch beim universellen WIG-Schweißen (Wolfram-Inertgasschweißen) besteht eine Elektrode aus Wolfram oder einer Legierung davon. Diese Elektroden werden dabei nicht im Schweißprozess abgeschmolzen. Der Lichtbogen brennt dabei als Plasma in einem Schutzgas zwischen der Elektrode und dem Bauteil. Das Füllmaterial wird in Form von Stäben separat zugeführt.

Aufgrund seines hohen Schmelzpunktes ist Wolfram ein wichtiger Legierungsbestandteil von Wolfram-Molybdän-Legierungen für Turbinenschaufeln im Heißgasbereich der Turbine jedes Düsentriebwerkes.

Aufgrund seiner hohen Dichte wird es für Ausgleichsgewichte und zur Abschirmung von Strahlung verwendet. Obwohl seine Dichte und damit die Abschirmwirkung wesentlich höher sind als die von Blei, wird es seltener als Blei für diesen Zweck verwendet, da es teurer und schwerer zu verarbeiten ist.

Die - und -Linien der charakteristischen Röntgenstrahlung liegen um 59 keV bzw. 67 keV. In der Rastertunnelmikroskopie wird Wolfram oft als Material für die Sondenspitze verwendet. In der Physiologie, besonders der Neurophysiologie, werden Mikroelektroden aus Wolfram für extrazelluläre Ableitungen verwendet.

Wolfram findet auch bei der Erzeugung von Röntgenstrahlen als Targetmaterial in der Röntgenröhre oder bei Linearbeschleunigern Anwendung. Dabei wird durch das Aufprallen von beschleunigten Elektronen auf dem gekühlten Wolframtarget die Röntgenstrahlung als Bremsstrahlung erzeugt. Die so erzeugten Röntgenstrahlen werden unter anderem in der Medizin bei der Röntgendiagnostik eingesetzt.

Militär

Wegen der hohen Dichte des Wolframs wird in einigen Armeen panzerbrechende Munition mit einem Projektilkern aus Wolframcarbid anstelle des aus der Urananreicherung angefallenen, waffentechnisch und kollateral tödlicheren, giftigen abgereicherten Urans verwendet. Im Zweiten Weltkrieg wurden Wuchtgeschosse aus Wolfram zuerst von der deutschen Wehrmacht eingesetzt und werden auch heute in der Bundeswehr verwendet. Das NS-Regime betrieb einen hohen Aufwand, um an große Mengen des als kriegswichtig geltenden Wolframs zu gelangen. Portugal exportierte in dieser Zeit Wolfram sowohl an die Alliierten als auch an das Deutsche Reich. In Norwegen förderte die Knabengrube MO-Konzentrat für Deutschland. Besitzer der Grube war die I.G. Farben und Friedrich Krupp AG. Das OKW berichtete 1944, dass es seinen Bedarf zu 25 % aus Finnland und zu 40 % aus Norwegen deckte.

Sport

Im Sport wird Wolfram für hochwertige Dart-Barrels sowie für Spitzen besonderer Pfeile beim Bogenschießen verwendet. Beim Hammerwurf wurden Hammerköpfe zeitweise zur Reduktion des Luftwiderstandes und des Rotationsradius ebenfalls aus Wolfram gefertigt. Außerdem werden Wolframplatten als Zusatzgewichte in der Formel 1 verwendet, um das vorgeschriebene Mindestgewicht von Formel-1-Wagen zu erreichen. Auch im Segelsport kommt es seit einiger Zeit in den Kielbomben großer Racer zum Einsatz. Dabei wird der Wasserwiderstand durch die größere Dichte gegenüber herkömmlichen Materialien wie Blei oder Gusseisen stark verringert. Ebenso gibt es bereits Schläger im Tennissport, in deren Carbonrahmengeflecht Wolframfasern eingearbeitet wurden. So können ganz gezielt bestimmte Bereiche des Schlägerrahmens zusätzlich stabilisiert werden, um die Spielpräzision zu erhöhen. Im Golfsport wird Wolfram manchmal als Ausgleichsgewicht für kleinere, präzisere Schlägerköpfe verwendet.

Beim Fliegenfischen werden Angelköder mit durchbohrten, auf den Hakenschenkel geschobenen Wolframperlen beschwert, damit sie schneller und tiefer abtauchen. Beim Angeln, insbesondere beim Spinnfischen, wird Wolfram als umweltfreundlicher und noch besser sinkender Ersatz für Blei verwendet.

Sonstiges

Seit Anfang des 21. Jahrhunderts wird Wolframcarbid, fälschlicherweise als Wolfram bezeichnet, auch zu Schmuck (Tungsten-Schmuck), z. B. Ringen verarbeitet. Dieses ist sehr leicht anhand der Härte und der Dichte feststellbar. WC hat die Mohshärte 9,5, Wolfram nur 7,5. Bisher sind alle auf dem Markt befindlichen Schmuckteile aus Wolframcarbid hergestellt.

Saiten für Musikinstrumente werden zum Teil mit Wolfram umsponnen, um ihr Gewicht zu erhöhen und dadurch die Tonhöhe zu verringern.

Aufgrund der ähnlichen Dichte von Wolfram und Gold gibt es immer wieder Berichte, dass Wolfram (Tungsten) zum Fälschen von Goldbarren (Wolframkern mit Goldummantelung) verwendet wird.