Một trong những đặc điểm của vonfram là mật độ của nó rất cao: nó cũng nặng như vàng. Về mặt này, vonfram chỉ thua osimi, iriđi và platin một ít nhưng nó lại rẻ hơn các kim loại này rất nhiều. Đối với máy bay và tên lửa vũ trụ, theo lẽ thường, trọng lượng cao của vật liệu là một nhược điểm nghiêm trọng; tuy nhiên, trong một số lĩnh vực kỹ thuật khác, tính chất này có thể nói là quý như vàng. Nhưng trên thực tế, trong những trường hợp như vậy các nhà chế tạo sẽ không dùng vàng hoặc platin vì chúng quá đắt. Ở đây, vonfram hoàn toàn thích hợp: trên cơ sở kim loại này, người ta đã chế tạo ra các hợp kim nặng có công dụng đa dạng. Từ các hợp kim như vậy, người ta làm ra các màn chắn bức xạ (tốt hơn các màn chắn bằng chì), bình chứa các đồng vị phóng xạ, con lắc và đối trọng trong đồng hồ và trong các khí cụ khác, roto của con lắc hồi chuyển, đầu đạn để bắn thủng xe thiết giáp, cùng các chi tiết và sản phẩm khác có “uy tín trong xã hội”.
Vonfram nguyên chất có độ bền rất cao: sức chống đứt của nó lên đến 40 tấn trên một xentimet vuông, vượt xa độ bền của loại thép tốt nhất. Ngay cả ở 800 độ C, kim loại này vẫn khéo léo giữ được những tính năng rất tốt về độ bền.
Độ bền cao của vonfram kim loại được kết hợp với độ dẻo rất tốt nên có thể kéo kim loại này thành sợi cực mảnh: chỉ cần 250 gam là đã có thể kéo dài thành 100 kilômet.
Gần đây, sợi vonfram vốn được sử dụng rộng rãi trong việc sản xuất bóng đèn điện lại có thêm một nghề mới nữa: người ta đề nghị dùng nó làm dụng cụ cắt để gia công các vật liệu giòn. Nhờ một bộ phận biến đổi, máy siêu âm truyền dao động cho sợi vonfram; sợi này sẽ cứa vào vật liệu cần gia công, tuy chậm nhưng rất chính xác: “Dao cắt” mới này dễ dàng ứng xử với các vật liệu ngang bướng như thạch anh, hồng ngọc, xitan, thủy tinh, gốm v. v ..., cắt chúng thành từng phần hoặc tạo nên những đường rãnh và những kẽ hở có hình dáng phức tạp và kích thước bất kỳ, với độ chuẩn xác của hàng kim hoàn.
Mặc dầu độ bền của sợi vonfram rất cao, song vẫn không thể sánh với độ bền của những “sợi ria” làm bằng kim loại này - đó là những tinh thể cực kỳ mảnh, mảnh hơn sợi tóc hàng trăm lần. Các nhà vật lý Xô - viết đã tạo được những “sợi ria” vonfram có đường kính chỉ bằng hai phần triệu xentimet. Độ bền của chúng đạt đến 230 tấn trên một xentimet vuông, tức là gần bằng giới hạn tuyệt đối về độ bền (giới hạn bền lý thuyết của các chất trên trái đất được xác định theo tính toán). Những thứ sợi kim loại thần kỳ như vậy chỉ mới tồn tại trong bốn bức tường của phòng thí nghiệm.
Người ta cũng điều chế vonfram nguyên chất để dùng trong kỹ thuật theo phương pháp khử vonfram oxit bằng khí hidro. Những hạt bụi vonfram cực kỳ nhỏ được tạo thành ở đây được ép lại và thiêu kết bằng cách đốt nóng đến 3000 độ C nhờ dòng điện. Từ kim loại này, người ta kéo thành sợi đốt của bóng đèn điện, dập các chi tiết của đèn điện tử và của các ống rơngen, sản xuất tiếp điểm cho các cầu dao, điện cực và bộ phận ngắt điện.
Các nhà bác học đã đề xuất phương pháp hồ quang - plasma để nuôi các tinh thể vonfram, molipđen và các kim loại khó nóng chảy khác có kích thước lớn. Tại viện luyện kim tại viện hàn lâm khoa học Liên Xô, bằng phương pháp này có thể tạo được một đơn tinh thể vonfram rất lớn, cân nặng 10 kilôgam. Nhờ có độ tinh khiết rất cao mà thứ kim loại này có những tính chất cơ học khác thường; ngay cả ở nhiệt độ rất thấp, nó vẫn giữ được tính dẻo, còn ở nhiệt độ khá cao, nó hầu như không làm mất độ bền của mình. Các đơn tinh thể được sử dụng trong nhiều khí cụ điện - chân không.
Các nhà bác học đã khám phá ra một tính chất rất độc đáo của vonfram: nó tích cực bắt giữ và tích lũy năng lượng của ánh sáng mặt trời. Thực ra, đây không phải nói về chính kim loại này, mà nói về lớp màng cực kỳ mỏng của nó, lớp màng thu được bằng cách cho vonfram ở thể khí kết tủa. Khi đốt nóng đến 500 độ C, kim loại có bề mặt như vậy có thể giữ được nhiệt độ này khá lâu nếu cho chiếu các tia mặt trời vào nó. Giải thích như thế nào về hiệu ứng nhiệt độc đáo này? Nếu soi màng vonfram bằng kính hiển vi thì thấy nó là một đám lông tơ: bề mặt của nó là những “bụi rậm” gồm những tinh thể lông tơ hình cành cây khiến cho các tia mặt trời bị “lạc đường” trong đó.
Để xác định quỹ đạo chuyển động của các proton, người ta dùng bản rộng có vô số sợi lông tơ vonfram mà hầu như mắt thường không thể nhìn thấy, còn trên đó thì phủ một lớp vàng.
Như chúng ta đều biết, tia rơngen có khả năng xâm nhập rất mạnh. Nhưng, cái gì dù tốt đẹp đến mấy cũng có những mặt trái của nó: các tia này không muốn phản xạ, cũng không muốn khúc xạ. Đáng tiếc thật! Giá như có thể hội tụ được chúng lại thì các nhà bác học đã có thể nghĩ đến việc chế tạo kính hiển vi và laze rơngen và những triển vọng mới tốt đẹp đã mở ra cho khoa học rồi. Dù sao cách đây không lâu cũng đã chế tạo được cái gọi là “gương rơngen”; loại gương này có thể phản xạ được một phần nào đó của các tia, trong số đó có cả những tia chiếu vuông góc với gương mặt, mà đây là điều hết sức quan trọng. Gương này gồm vài chục lớp vonfram và cacbon xen kẽ nhau, được tráng trên nền là một màng silic mỏng. Bề dày của mỗi lớp vonfram chưa đầy một nanomet (tức là một phần tỷ mét), còn mỗi lớp cacbon thì “dày” gấp hai lần như vậy. Bề dày của các lớp phải được bảo đảm thật chính xác để tránh sư giao thoa của các tia, làm cho sự phản xạ bị yếu đi. Bề dày tổng cổng của cái gương khác thường này chỉ bằng 0,38 milimet, còn đường kính của nó bằng 76,2 milimet.
Trong chuyến bay phối hợp theo chương trình “Liên hợp” - “Apollo”, các nhà du hành vũ trụ Liên Xô và Mỹ đã tiến hành một cuộc thực nghiệm lý thú có vonfram tham gia. Trong những điều kiện của trái đất, thật khó, mà thường là không thể chế tạo các hợp kim gồm các kim loại có tỷ trọng khác xa nhau, vì trong quá trình nấu chảy và kết tinh, các phân tử của thành phần nặng hơn sẽ có xu hướng chiếm các “tầng thấp” của thỏi, còn các phân tử của kim loại nhẹ hơn thì sẽ “cư trú” ở các tầng trên cùng. Tất nhiên, trong thực tế không thể sử dụng các hợp kim có thành phần nham nhở như vậy. Nhưng nếu nấu luyện trong vũ trụ thì kết quả sẽ khác hẳn. Ở đây, trong điều kiện không trọng lượng, tất cả các kim loại dù nhẹ hay nặng - đều bình đẳng, vì vậy, các hợp kim sẽ có thành phần và cấu trúc đồng đều. Thế là các nhà bác học quyết định nấu luyện trong vũ trụ một hợp kim của nhôm - thứ kim loại vừa nhẹ lại vừa dễ nóng chảy, với vonfram là kim loại vừa nặng lại vừa có nhiệt độ nóng chảy cao nhất.
Cuộc thực nghiệm này chỉ là khởi đầu của việc nghiên cứu công nghệ vũ trụ. Một trong những người tham gia chuyến bay lịch sử này - Valeri Cubaxop đã nói: “Không lâu nữa, bằng sức mạnh phối hợp, chúng ta có thể xây dựng cả những nhà máy trong vũ trụ. Chúng sẽ chuyên về nghề luyện kim hoàn toàn mới - chế tạo các hợp kim và vật liệu mà trong những điều kiện của trái đất thì không thể chế tạo được”.
... Trải qua nhiều thế kỷ, kim loại vẫn phục vụ con người một cách trung thành, giúp con người sáng tạo nên thế giới kỹ thuật kỳ diệu. Vonfram - một kim loại đứng trên các “tuyến lửa” hoàn toàn xứng đáng được chiếm một trong những vị trí danh dự.
(còn nữa)