텅스텐의 비중, 성질, 등급 및 값 표
텅스텐은 원소 주기율표의 6족에 속하는 원소입니다. 독일어 Wolf와 Rahm이라는 두 단어에서 이름이 유래했으며 합치면 ‘늑대 거품’이라는 뜻입니다. 밝은 회색 금속이며 모든 금속 가운데 녹는점이 가장 높은 금속으로 알려져 있습니다.
텅스텐 비중표
텅스텐은 복합적인 재료이므로 현장에서 직접 비중을 계산할 수 없습니다. 이러한 계산은 전문 화학 실험실에서 수행합니다. 다만 텅스텐의 평균 비중은 알려져 있으며 19.1~19.3g/cm³입니다.
계산하기 쉽도록 측정 단위에 따른 텅스텐의 중량과 비중을 아래 표에 정리했습니다.
| 재료 | 비중(g/cm³) | 1m³의 중량(kg) |
| 텅스텐 | 19.1~19.3 | 19100~19300 |
텅스텐의 성질
텅스텐은 밝은 회색의 전이 금속입니다. 녹는점이 가장 높은 금속 가운데 하나이며 외관은 강철과 비슷합니다. 가공할 때는 열을 가해야 하며 가열 조건은 가공 종류에 따라 달라집니다.
재료의 용도 측면에서 텅스텐의 가장 두드러진 특성은 다음과 같습니다.
- 19.3g/cm³의 매우 높은 밀도
- 약 3422°C의 높은 녹는점
- 5.5μΩ·cm의 적절한 전기저항
- 약 4.5×10^-6 1/°C의 낮은 선팽창계수
- 약 5555°C에 이르는 매우 높은 끓는점
- 고온에서 낮은 증기압과 낮은 증발 속도
- 구리보다 3배 낮은 전기전도성
텅스텐의 사용을 제한하는 단점에는 높은 밀도, 저온에서의 취성, 어려운 기계 가공이 있습니다. 고온에서는 산화를 막아야 합니다. 덩어리 형태의 텅스텐은 일반적으로 실온에서 여러 산에 잘 견딥니다.
텅스텐 등급
텅스텐은 첨가제와 불순물에 따라 다음 등급으로 구분합니다.
- ВЧ 등급 텅스텐. 첨가제를 넣지 않은 순수 텅스텐입니다.
- ВА 등급 텅스텐. 소둔 후 강도, 1차 재결정 온도 범위, 고온에서의 형상 안정성을 높이기 위해 알루미늄 및 규소·알칼리 첨가제를 넣은 텅스텐입니다.
- ВМ 등급 텅스텐. 소둔 후 강도와 1차 재결정 온도 범위를 높이기 위해 토륨 및 규소·알칼리 첨가제를 넣은 텅스텐입니다.
- ВТ 등급 텅스텐. 방출 특성을 높이기 위해 토륨, 정확히는 산화토륨을 첨가제로 넣은 텅스텐입니다.
- ВИ 등급 텅스텐. 방출 특성을 높이기 위해 이트륨, 정확히는 산화이트륨을 첨가제로 넣은 텅스텐입니다.
- ВЛ 등급 텅스텐. 방출 특성을 높이기 위해 란타넘, 정확히는 산화란타넘을 첨가제로 넣은 텅스텐입니다.
- ВР 등급 텅스텐. 고온 가공 후 연성, 소둔 후 강도, 1차 재결정 온도 범위, 비저항을 높이기 위한 레늄과 텅스텐의 합금입니다.
- ВРН 등급 텅스텐. 첨가제를 포함하지 않지만 불순물 함량이 더 높을 수 있는 텅스텐입니다.
- МВ 등급 텅스텐. 연성을 유지하면서 소둔 후 강도를 높이기 위한 텅스텐과 몰리브데넘의 합금입니다.
자주 묻는 질문
텅스텐 1m³의 무게는 얼마인가요?
밀도가 19.1~19.3g/cm³일 때 텅스텐 1m³의 무게는 약 19,100~19,300kg입니다. 가장 무거운 산업용 금속 가운데 하나입니다.
고온 환경에서 텅스텐을 사용하는 이유는 무엇인가요?
녹는점이 매우 높고 증기압이 낮으며 가열해도 강도를 유지합니다. 따라서 전극, 발열체, 고융점 합금에 사용합니다.
텅스텐의 사용을 제한하는 요소는 무엇인가요?
높은 밀도, 저온에서의 취성, 어려운 가공이 주된 제한 요소입니다. 고온에서는 산화를 막는 보호도 중요합니다.