텅스텐은 독특한 특성으로 높은 가치를 인정받는 금속입니다. 금속 중 가장 높은 녹는점, 우수한 내열성, 낮은 증기압, 고밀도, 고온에서 우수한 형태 유지력을 가지고 있습니다. 하지만 가공의 어려움, 저온에서의 취성, 산화에 대한 취약성 등 몇 가지 문제도 있습니다.
텅스텐의 장단점은 무엇인가요? 고려해야 할 5가지 핵심 사항
1. 내열성
텅스텐의 녹는점은 6192°F(3422°C)로 금속 중 가장 높습니다. 따라서 이동파관(TWT), 마그네트론, 클라이스트론을 포함한 진공 전자 장치(VED)와 같은 고온 애플리케이션에 없어서는 안 될 필수 요소입니다. 이러한 장치는 고주파에서 높은 전력 밀도를 필요로 하는데, 이는 실리콘 기반 또는 갈륨 기반 전자 장치와 비교할 수 없는 성능입니다.
2. 낮은 증기압
텅스텐의 낮은 증기압은 금속 사출 성형(MIM) 용광로에서 매우 중요합니다. 텅스텐은 산소, 탄소, 수분 또는 기타 오염 물질을 방출하지 않고 고온에서 작동할 수 있습니다. 이러한 특성 덕분에 텅스텐은 비산화 환경에 이상적입니다.
3. 모양 유지
고온에서 형태를 유지하는 능력으로 인해 텅스텐은 용접 전극과 초고온 다이아몬드 코팅 공정에 자주 사용됩니다.
4. 밀도 및 강도
텅스텐의 밀도는 금과 비슷하며 인장 강도와 광물 경도가 높습니다. 따라서 방사선 차폐, 항공우주 밸러스트, 군용 관성 무기 시스템 등 무겁고 강한 소재가 필요한 다양한 분야에 유용합니다.
5. 전기 및 열적 특성
텅스텐은 전기 저항이 높으며 경도와 인장 강도가 결합된 텅스텐 와이어와 같은 응용 분야에 사용됩니다. 또한 텅스텐은 방사선 불투과성과 고온에서의 안정성으로 인해 의료 기기에도 사용됩니다.
1. 가공의 어려움
순수 텅스텐은 가공이 어렵기로 악명이 높습니다. 텅스텐 카바이드 가공에 사용되는 다이아몬드 공구는 텅스텐 입자가 다이아몬드 사이의 공간으로 압축되어 절삭 공구를 비효율적으로 만드는 로딩 현상으로 인해 순수 텅스텐에 효과적이지 않습니다.
2. 저온에서의 취성
텅스텐은 연성-취성 전이 온도가 일반적으로 실온보다 높기 때문에 저온에서 작업하기 어렵고 부서지기 쉽습니다. 따라서 온도가 일정하게 높지 않은 환경에서는 사용이 제한됩니다.
3. 산화에 대한 취약성
텅스텐은 고온에서 공기 중에서 산화되므로 용접 시 보호 가스 분위기 또는 환원 분위기를 사용하여 재료 고장을 방지해야 합니다.
4. 불순물 민감도
텅스텐은 불순물이 있거나 다른 재료로 오염되면 부서지기 쉽고 작업하기 어려워져 특정 응용 분야에서 제작 및 사용이 복잡해질 수 있습니다.
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