مقدمة في التنجستن وبوتقات التنجستن

1. ما هو التنغستن؟

التنجستن هو معدن يُعرف أيضًا باسم الولفرام ويستخرج من خاماته - الولفراميت والشكيليت. تم تحديد هذا العنصر كعنصر جديد في عام 1781 وكعنصر معزول في عام 1783. وهو عنصر كيميائي نادر وصلب يتميز بأعلى درجة انصهار وقوة شد عالية وكثافة عالية وضغط بخار منخفض. العدد الذري للتنجستن هو 74 ويُرمز له بالرمز W. وكلمة تنجستن مشتقة من كلمة سويدية - تونج ستين، والتي تعني الحجر الثقيل.

2. حدوث التنجستن

يوجد معدن التنجستن بشكل طبيعي في معادن الولفراميت والفيربيريت والشيلايت والهبرنيت والهوبرنيت. وفي الوقت الحاضر، تعد الصين أكبر منتج للتنغستن بينما يأتي معظم الإنتاج المتبقي من روسيا وكندا وبوليفيا.

وللحصول على التنغستن من خاماته، يتم سحق خامات التنغستن وتنظيفها ومعالجتها بالقلويات للحصول على ثالث أكسيد التنغستن. وبعد ذلك، يتم تسخين ثالث أكسيد التنجستن مع الكربون أو غاز الهيدروجين للحصول على معدن التنجستن وثاني أكسيد الكربون أو بخار الماء ومعدن التنجستن.

3. التطبيقات الرئيسية للتنغستن

A. السبائك

نظراً لصلابته وكثافته الشديدة، غالباً ما يستخدم التنجستن للحصول على سبائك معدنية صلبة. إن نقطة انصهاره العالية تجعله مادة جيدة لصنع فوهات الصواريخ، وأجزاء مقاومة للتآكل من شفرات التوربينات، إلخ. وتستخدم سبائك التنجستن في صناعة السيارات وصناعة الطيران أيضاً.

B. كربيدات التنغستن

تُعد كربيدات التنغستن (صيغة WC) من منتجات التنغستن الحيوية لأنها تنتمي إلى الكربيدات الأسمنتية المعروفة أيضًا باسم المعادن الصلبة وهي منتشرة على نطاق واسع في الأدوات عالية التقنية اليوم.

C. الإلكترونيات

يُستخدم التنغستن في صناعة العديد من أنواع المعدات الإلكترونية مثل المصابيح الكهربائية، وأنابيب أشعة الكاثود، وخيوط الأنابيب المفرغة، وعناصر التسخين، والملامسات الإلكترونية، إلخ. بعض المعدات الأخرى التي يمكن صنعها باستخدام التنجستن هي مسدسات الانبعاثات الميدانية والمجاهر الإلكترونية والترانزستورات، إلخ.

D. استبدال الذهب

نظراً لأن كثافة التنجستن عالية جداً وتشبه إلى حد كبير كثافة الذهب، يمكن استخدامه كبديل للذهب ويستخدم لصنع المجوهرات، إلخ. يُستخدم لصنع مقاوم مقاوم للخدش والتزييف لسبائك الذهب، إلخ.

4. مقدمة عن بوتقة التنغستن

بوتقات التنغستن عبارة عن أوعية مصنوعة من التنغستن أو سبائك التنغستن وتستخدم لصهر وتكليس المواد في درجات حرارة عالية. يتم استخدام بوتقات التنجستن بشكل متزايد لمجموعة متنوعة من الأغراض ويتم إنتاجها من قبل العديد من الشركات. يتم تصنيعها في مجموعة متنوعة من التصميمات والأشكال، اعتمادًا على مواصفات العملاء. وغالبًا ما يتم تحضير بوتقات التنجستن بالإضافة إلى الموليبدينوم بنسبة تصل إلى 0.9% أو بعض العناصر الأخرى بكميات طفيفة. فيما يلي بعض الاستخدامات الرئيسية لبوتقات التنغستن:

- تُستخدم هذه البوتقات بشكل رئيسي لزراعة الياقوت والبلورات الأحادية. كما أنها تستخدم في صهر المعادن الأرضية النادرة.
- ونظرًا لمقاومتها لبعض أكاسيد المعادن والمعادن المنصهرة، تُستخدم بوتقات التنجستن في صناعة المنتجات الإلكترونية وتقنيات التبخير الحراري، إلخ.
- كما أنها تستخدم في عناصر التسخين لأفران الحث، وصهر المعادن، وصنع الحاويات ذات درجة الحرارة العالية، إلخ.