الوزن النوعي للتنغستن وخصائصه ودرجاته وجدول القيم
التنغستن عنصر من المجموعة السادسة في الجدول الدوري. وجاء اسمه من كلمتي Wolf وRahm الألمانيتين، ومعناهما معًا «رغوة الذئب». وهو معدن رمادي فاتح وأكثر المعادن مقاومة للانصهار.
جدول الوزن النوعي للتنغستن
لأنه مادة معقدة، لا يمكن حساب وزنه النوعي ميدانيًا، بل يُقاس في مختبرات كيميائية. ويتراوح المتوسط المعروف بين 19,1 و19,3 غ/سم³.
يعرض الجدول التالي الوزن والوزن النوعي بحسب وحدات القياس لتبسيط الحساب.
| المادة | الوزن النوعي (غ/سم³) | وزن 1 م³ (كغ) |
| التنغستن | من 19,1 إلى 19,3 | من 19100 إلى 19300 |
خصائص التنغستن
هو معدن انتقالي رمادي فاتح يشبه الفولاذ، ومن أكثر المعادن مقاومة للانصهار. ولا يمكن تشغيله ميكانيكيًا إلا بعد التسخين وفق نظام يعتمد على العملية.
من أبرز خصائصه العملية:
- كثافة ممتازة تبلغ 19,3 غ/سم³
- درجة انصهار مرتفعة نحو 3422 °C
- مقاومة كهربائية 5,5 ميكروأوم*سم
- معامل تمدد خطي منخفض نحو 4,5 × 10^-6 1/°C
- درجة غليان شديدة الارتفاع نحو 5555 °C
- ضغط بخار منخفض وسرعة تبخر صغيرة عند الحرارة العالية
- موصلية كهربائية أقل ثلاث مرات من النحاس
تحد من استخدامه كثافته المرتفعة وهشاشته في الحرارة المنخفضة وصعوبة تشغيله. وفي الحرارة العالية يجب حمايته من الأكسدة؛ أما التنغستن الصلب فيقاوم عادةً أحماضًا كثيرة في درجة حرارة الغرفة.
درجات التنغستن
يُقسم بحسب الإضافات والشوائب إلى:
- ВЧ: تنغستن نقي بلا إضافات.
- ВА: بإضافات ألمنيوم وسيليكون وقلويات لتحسين المتانة بعد التلدين ورفع حرارة إعادة التبلور الأولى وثبات الشكل في الحرارة العالية.
- ВМ: بإضافات الثوريوم والسيليكون والقلويات لتحسين المتانة بعد التلدين ورفع نطاق إعادة التبلور.
- ВТ: بإضافة الثوريوم، وبالتحديد أكسيده، لتحسين خصائص الانبعاث.
- ВИ: بإضافة الإيتريوم، وبالتحديد أكسيده، لتحسين خصائص الانبعاث.
- ВЛ: بإضافة اللانثانوم، وبالتحديد أكسيده، لتحسين خصائص الانبعاث.
- ВР: سبيكة رينيوم وتنغستن لزيادة اللدونة بعد التشغيل الحراري والمتانة بعد التلدين ورفع حرارة إعادة التبلور والمقاومة الكهربائية النوعية.
- ВРН: بلا إضافات، مع السماح بكمية أكبر من الشوائب.
- МВ: سبيكة تنغستن وموليبدينوم لمنح متانة أعلى بعد التلدين مع الحفاظ على اللدونة.
الأسئلة الشائعة
كم يزن 1 م³ من التنغستن؟
عند كثافة 19,1-19,3 غ/سم³ يزن المتر المكعب نحو 19 100-19 300 كغ. وهو من أثقل المعادن التقنية.
لماذا يُستخدم التنغستن في درجات الحرارة العالية؟
له درجة انصهار شديدة الارتفاع وضغط بخار منخفض، ويحافظ على المتانة عند التسخين، لذلك يُستخدم في الأقطاب والسخانات والسبائك الحرارية.
ما الذي يحد من استخدام التنغستن؟
أهم القيود الكثافة المرتفعة والهشاشة في الحرارة المنخفضة وصعوبة التشغيل. كما يحتاج إلى الحماية من الأكسدة عند الحرارة العالية.