التنجستن

نبذة عن التنغستن (W)

التنغستن هو معدن شديد الصلابة واللمعان وبياض الفضة بشكل استثنائي ومعروف بخصائصه الفيزيائية والكيميائية المتميزة، مما يجعله لا غنى عنه في مختلف القطاعات الصناعية. لا يوجد التنغستن في شكله النقي فحسب، بل يُستخدم أيضًا على نطاق واسع في العديد من السبائك والمركبات، مثل كربيد التنغستن (WC) وسبائك التنغستن، مما يزيد من توسيع نطاق استخداماته.

الأشكال الأساسية للتنغستن وخصائصها

1. التنغستن النقي

• الخواص الفيزيائية:

  • أعلى درجة انصهار: 3422 درجة مئوية (6192 درجة فهرنهايت)، وهي الأعلى بين جميع المعادن.
  • أقل ضغط بخار: يعرض أكثر الخواص ثباتاً في درجات الحرارة العالية.
  • أعلى قوة شد: يُظهر صلابة ومتانة ممتازة.
  • أقل معامل تمدد حراري: يحافظ على ثبات الشكل والأبعاد في ظل تقلبات درجات الحرارة.

• التطبيقات الأساسية:

  • المكوّنات الإلكترونية: يُستخدم في تصنيع الملامسات والوصلات البينية الكهربائية نظراً لتوصيلها الفائق ومقاومتها لدرجات الحرارة العالية.
  • البيئات عالية الحرارة: مثل عناصر التسخين في الأفران عالية الحرارة ومكونات الأجهزة.

• منتجات التنغستن المعدنية:

  • الأنواع: المآزرالواقية، والمجالات والقضبان والقضبان والشفرات والقوارب والعلب/الحبيبات والموازنات والمجمعات والبوتقات والأقطاب الكهربائية والشفاه والأفران/السخانات والأفران/السخانات وأجهزة الاختراق والألواح والمساحيق والحبال والصفائحوالدروع /الحماية والمغاسل والأسلاك.
  • النقاء: ≥99.99%

2- سبائك التنغستن

• التركيب والخصائص:

  • عادةً ما يتم خلطها مع معادن مثل الرينيوم (Re) والنيكل (Ni) والحديد (Fe) لتعزيز الصلابة وقابلية التشغيل.
  • الكثافة العالية: مناسبة للتطبيقات التي تتطلب وزنًا كبيرًا، مثل كتل الموازنة وأجهزة الارتداد.

• التطبيقات الأساسية:

  • صناعة الإضاءة: مثل خيوط المصابيح المتوهجة، باستخدام نقطة الانصهار العالية والمقاومة الكهربائية العالية.
  • أقطاب اللحام بالقوس الكهربائي: نظراً لمقاومته للحرارة العالية ومقاومته للتآكل.
  • الفضاء الجوي: يستخدم في تصنيع المكونات التي تتحمل الظروف القاسية، مثل فوهات الصواريخ والأجزاء الهيكلية للمركبات الفضائية.
  • التدريع الإشعاعي: يُستخدم في حماية مصادر الإشعاع، مثل أجهزة الأشعة السينية والمفاعلات النووية.

• منتجات سبائك التنغستن:

  • الأنواع: Al-W، Fe-W، Mo-W، Ta-W، W-Ag، W-Ag، WC، WC/Co، WC/Co/Cr، WC/Ni، WC/Ni/Cr، WC-Co، WC-Ni، WC-Ni، W-Cu، W-La، W-Ni، W-Re، W-Rh، إلخ.
  • الأشكال: قضبان ، أقطاب كهربائية، ألواح، مساحيق، إلخ.

3- كربيد التنجستن (WC)

• الخواص الكيميائية:

  • أحد أقسى المركبات المعروفة، ويأتي في المرتبة الثانية بعد الماس.
  • يتميز بمقاومة عالية للتآكل ومقاومة عالية للتآكل.

• التطبيقات الأساسية:

  • أدوات القطع: مثل لقم الثقب، وقواطع الطحن، وأدوات الخراطة، نظراً لأدائها الممتاز في القطع وعمرها الطويل.
  • تصنيع القوالب: يستخدم في قوالب البلاستيك والمطاط والمواد المركبة.
  • الدروع الخارقة للدروع: تُستخدم في صناعة الدفاع لتصنيع مواد الدروع خفيفة الوزن وعالية القوة.
  • الأدوات الطبية: مثل الأدوات الجراحية عالية الدقة.

4 - مركبات التنغستن وأشكال أخرى

• مركبات التنغستات ( مثل تنغستات الصوديوم وتنغستات الأمونيوم): تستخدم في المحفزات الكيميائية وإنتاج الأصباغ.
• مساحيق التنجستن: تُستخدم في عمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد ومسحوق المعادن لتصنيع مكونات عالية الأداء.
• مواد تبخير التنغستن:
  • الأنواع: W، Co/W ، Ni/W، Ti/W، Wi/Ti، W/Ti، V/W، Zr/W، WO₃، WC، WSi₂، WS₂، WSe₂، WSe₂، WTe₂، إلخ.
  • النقاء: ≥99.9%
• مواد التنجستن الميكرونية والنانومترية:
  • المواصفات:
    • W: 50 نانومتر / 1000 ميكرون
    • دبليو: 80 نانومتر / >30 ميكرومتر / 1000 ميكرومتر
    • WS₂: 60 نانومتر / 300 ميكرومتر
    • النحاس / ث: 80 ميكرومتر
    • WO₃: 0.8-2.5 ميكرومتر / 8-25 ميكرومتر
• منتجات التنغستن البصرية:
  • الأنواع: CdWO₄/PbWO₄ ركائز أحادية البلورة، Nd: KGW، Yb: KGW
  • أهداف الاصطرار: أهداف الاصطرار التنجستن

مجالات تطبيق منتجات التنجستن

يستخدم التنجستن، بأشكاله المتنوعة وأدائه الاستثنائي، على نطاق واسع في المجالات التالية:

1. الإلكترونيات والهندسة الكهربائية

   • التطبيقات: الملامساتالكهربائية والخيوط وأنابيب الإلكترونات، إلخ.
   • الخصائص: الموصليةالفائقة ومقاومة درجات الحرارة العالية تجعله لا غنى عنه في المكونات الإلكترونية.

2. التصنيع الميكانيكي

   • التطبيقات: أدواتالقطع ، وأدوات الحفر، وأدوات التشكيل.
   • الخصائص: أدوات كربيدالتنجستن تعزز بشكل كبير من كفاءة الإنتاج وعمر الأداة.

3. الفضاء والدفاع

   • التطبيقات: كتلالموازنة ، وأجهزة الارتداد، والمواد الخارقة للدروع.
   • الخصائص: تعمل الكثافةالعالية والقوة على تحسين أداء المعدات وسلامتها.

4. الطاقة والبيئة

   • التطبيقات: الأفرانعالية الحرارة ، المفاعلات النووية.
   • الخصائص: كمواد عالية الحرارة ومقاومة للتآكل، تضمن التشغيل المستقر للمعدات.

5. البحث الطبي والعلمي

   • التطبيقات: الأجهزةالطبية وأجهزة الأشعة السينية وأجهزة قياس الطيف الكتلي.
   • الخصائص: يوفر دقة وموثوقية عالية لتلبية المتطلبات الصارمة للبحث الطبي والعلمي.

إعادة التدوير والاستدامة

التنغستن مادة قابلة لإعادة التدوير، وقيمته العالية إلى جانب الموارد الطبيعية المحدودة تجعل إعادة تدويره أمرًا بالغ الأهمية. وتقلل إعادة تدوير التنغستن من إهدار الموارد وتقلل من تكاليف الإنتاج والأثر البيئي. وتتضمن إعادة التدوير عادةً جمع نفايات التنغستن وتنقيته وإعادة معالجته لتلبية الطلبات الصناعية، مما يعزز الاستخدام المستدام للموارد.

فيديو التنغستن