텅스텐은 뛰어난 경도와 높은 융점으로 알려져 있지만 특정 응용 분야에서의 사용을 제한하는 몇 가지 단점이 있습니다. 주요 단점은 가공의 어려움, 저온에서의 취성, 고온에서의 취성 및 산화에 대한 민감성 등입니다. 이러한 문제는 높은 DBTT(연성-취성 전이 온도) 및 가공 중 다이아몬드 공구로 압축되는 경향과 같은 물리적 특성에서 발생합니다. 또한 텅스텐 가열 요소는 취성 및 산화를 방지하기 위해 세심한 온도 제어가 필요하므로 고온 환경에서의 사용이 더욱 복잡해집니다.
설명된 핵심 사항:
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가공의 어려움:
- 순수 텅스텐은 기계 가공이 매우 어렵습니다. 일반적으로 텅스텐 카바이드 가공에 효과적인 다이아몬드 공구는 순수 텅스텐 가공에는 효과적이지 않습니다. 이는 텅스텐 재료가 절삭 공구의 다이아몬드 사이 공간으로 압축되는 "로딩"이라는 현상 때문입니다. 이러한 압축은 절삭 공구를 비효율적으로 만들어 가공 공정을 비효율적이고 비용이 많이 들게 만듭니다.
- 또한 순수 텅스텐은 맨드릴 위에 그려지거나 튜브로 압출될 수 없으므로 성형성이 제한되고 복잡한 모양이나 부품을 생산하기가 어렵습니다.
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저온에서의 취성:
- 텅스텐은 일반적으로 실온보다 높은 높은 연성-취성 전이 온도(DBTT)를 나타냅니다. 이는 저온에서 텅스텐이 부서지기 쉽고 응력을 받으면 균열이 생기거나 부서지기 쉽다는 것을 의미합니다. 이 특성으로 인해 저온에서 유연성이나 내충격성이 필요한 용도에는 적합하지 않습니다.
- 취성은 불순물이나 오염으로 인해 더욱 악화되어 텅스텐을 취급하고 작업하기가 더욱 어려워질 수 있습니다.
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고온에서의 취성 및 산화에 대한 민감성:
- 텅스텐 발열체는 특히 고온에 노출되면 취성, 기계적 충격 및 열충격에 취약합니다. 이는 재료가 부서지기 쉽고 파손될 수 있기 때문에 급격한 온도 변화가 발생하는 환경에서 특히 문제가 됩니다.
- 산화는 고온에서 텅스텐의 또 다른 중요한 문제입니다. 500°C(932°F) 이상의 공기에 노출되면 텅스텐이 산화되어 재료가 저하됩니다. 이를 완화하려면 텅스텐 가열 요소를 제어된 분위기에서 작동하거나 온도 조절 시스템을 사용하여 냉간 시동 중 취성을 방지해야 합니다.
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열적 및 기계적 충격:
- 텅스텐은 열 및 기계적 충격에 민감하기 때문에 급격한 온도 변화나 기계적 응력이 일반적인 응용 분야에서의 사용이 더욱 제한됩니다. 저온에서 재료의 취성 및 고온에서 산화되는 경향으로 인해 급격한 온도 변화 또는 기계적 부하가 있는 환경에서는 신뢰성이 떨어집니다.
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특별 취급 요구 사항:
- 높은 DBTT와 산화 민감성으로 인해 텅스텐은 특별한 취급 및 가공 기술이 필요합니다. 예를 들어, 텅스텐 발열체는 시동 시 취성을 방지하기 위해 주의 깊게 제어해야 하며 고온에서 공기에 노출되지 않도록 보호해야 합니다. 이러한 요구 사항으로 인해 다양한 응용 분야에서 텅스텐을 사용하는 데 복잡성과 비용이 추가됩니다.
요약하면, 텅스텐은 높은 경도 및 융점과 같은 몇 가지 유리한 특성을 제공하지만 기계 가공의 어려움, 저온 취성, 고온 취화 및 산화에 대한 민감성 등의 단점으로 인해 작업하기 어려운 재료입니다. 많은 응용 프로그램. 이러한 제한 사항으로 인해 산업 또는 고온 환경에서 텅스텐을 사용할 때는 신중한 고려와 특수한 취급이 필요합니다.
요약표:
| 불리 | 주요 내용 |
|---|---|
| 가공의 어려움 | - 순수 텅스텐은 가공이 어렵습니다. 다이아몬드 도구는 효과가 없습니다. |
| - 제한된 성형성; 쉽게 그리거나 돌출시킬 수 없습니다. | |
| 저온에서의 취성 | - 높은 연성-취성 전이 온도(DBTT). |
| - 저온에서 응력을 받으면 갈라지거나 부서지기 쉽습니다. | |
| 고온에서의 산화 | - 500°C(932°F) 이상에서는 산화되어 품질이 저하됩니다. |
| - 제어된 대기 또는 램프 온도 제어가 필요합니다. | |
| 열적 및 기계적 충격 | - 급격한 온도 변화에 취약하고 파손되기 쉽습니다. |
| 특별 취급 요구 사항 | - 세심한 온도 관리와 고온의 공기로부터 보호가 필요합니다. |
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