המשקל הסגולי של טונגסטן: תכונות, סוגים וטבלת ערכים
טונגסטן הוא יסוד מן הקבוצה השישית בטבלה המחזורית. שמו בא מן המילים הגרמניות Wolf ו־Rahm, שפירושן יחד "קצף זאב". זוהי מתכת אפורה בהירה והעמידה ביותר בהתכה מבין המתכות.
טבלת המשקל הסגולי של טונגסטן
מאחר שטונגסטן הוא חומר מורכב, אי אפשר לחשב את משקלו הסגולי בתנאי שטח. החישובים מבוצעים במעבדות מיוחדות. המשקל הסגולי הממוצע ידוע ונע בין 19,1 ל־19,3 גרם/סמ״ק.
להקלת החישוב מוצגת טבלה ובה משקל הטונגסטן ומשקלו הסגולי לפי יחידות המידה.
| חומר | משקל סגולי (גרם/סמ״ק) | משקל 1 מ״ק (ק״ג) |
| טונגסטן | מ־19,1 עד 19,3 | מ־19100 עד 19300 |
תכונות הטונגסטן
טונגסטן הוא מתכת מעבר אפורה ובהירה ואחת המתכות העמידות ביותר בהתכה. מראהו דומה לפלדה. אפשר לעבדו מכנית רק בחימום, שמשטרו תלוי בסוג העיבוד.
בין תכונותיו הבולטות:
- צפיפות מצוינת, 19,3 גרם/סמ״ק
- טמפרטורת התכה גבוהה, כ־3422°C
- התנגדות חשמלית של 5,5 מיקרואוהם·ס״מ
- מקדם התפשטות קווית נמוך, כ־4,5×10^-6 1/°C
- טמפרטורת רתיחה גבוהה מאוד, כ־5555°C
- לחץ אדים נמוך וקצב אידוי קטן בחום
- מוליכות חשמלית נמוכה פי שלושה מנחושת
החסרונות המגבילים הם צפיפות גבוהה, שבירות בטמפרטורות נמוכות ועיבוד מכני מורכב. בטמפרטורות גבוהות יש להגן עליו מחמצון; טונגסטן מסיבי עמיד בדרך כלל לחומצות רבות בטמפרטורת החדר.
סוגי טונגסטן
לפי תוספים וזיהומים מחלקים טונגסטן לסוגים:
- VCh — טונגסטן טהור ללא תוספים.
- VA — עם תוסף אלומיניום וצורן־בסיס לשיפור החוזק לאחר חישול, העלאת טמפרטורת ההתגבשות מחדש ושמירת הצורה בחום.
- VM — עם תוספי תוריום וצורן־בסיס לשיפור החוזק לאחר חישול ולהעלאת טווח ההתגבשות מחדש.
- VT — עם תוריום, ובפרט תחמוצת תוריום, לשיפור תכונות הפליטה.
- VI — עם איטריום, ובפרט תחמוצת איטריום, לשיפור תכונות הפליטה.
- VL — עם לנתן, ובפרט תחמוצת לנתן, לשיפור תכונות הפליטה.
- VR — סגסוגת רניום וטונגסטן להגדלת הגמישות לאחר טיפול בחום, החוזק לאחר חישול, טמפרטורת ההתגבשות מחדש וההתנגדות החשמלית הסגולית.
- VRN — ללא תוספים, אך מותרת תכולת זיהומים מוגברת.
- MV — סגסוגת טונגסטן ומוליבדן לשיפור החוזק לאחר חישול תוך שמירת הגמישות.
שאלות נפוצות
כמה שוקל 1 מ״ק טונגסטן?
בצפיפות 19,1-19,3 גרם/סמ״ק, מטר מעוקב אחד שוקל כ־19 100-19 300 ק״ג. זו אחת המתכות הטכניות הכבדות ביותר.
מדוע משתמשים בטונגסטן בטמפרטורות גבוהות?
לטונגסטן טמפרטורת התכה גבוהה מאוד, לחץ אדים נמוך והוא שומר על חוזק בחימום. לכן הוא משמש באלקטרודות, בגופי חימום ובסגסוגות עמידות בחום.
מה מגביל את השימוש בטונגסטן?
המגבלות העיקריות הן צפיפות גבוהה, שבירות בקור ועיבוד מורכב. בטמפרטורות גבוהות חשובה גם הגנה מחמצון.