تنگستن کارباید یک جنس فلزی است که به دلیل خصوصیات فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد خود، به عنوان یک ماده ضد سایش شناخته می‌شود. تنگستن کارباید به دلیل سختی بالا، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر حرارت و خوردگی، و همچنین راندمان بالا در شرایط داغ، از آن به عنوان یک جنس ایده‌آل برای استفاده در ابزارهای برش و تراشکاری، قطعات دقیق و ابزارهای اندازه‌گیری استفاده می‌شود. به علت خصوصیات منحصر به فرد خود، تنگستن کارباید به عنوان یک جنس ضد سایش بسیار مؤثر و مطمئن است.

تنگستن کارباید به دلیل سختی بالا و مقاومت در برابر سایش، می‌تواند از سایش جلوگیری کند. ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد تنگستن کارباید، این فلز را به یک ماده ایده‌آل برای مقاومت در برابر فرسایش و سایش تبدیل کرده است.

وقتی تنگستن کارباید با سطوح دیگر تماس می‌کند، سختی بالای آن باعث مقاومت در برابر فشار و سایش شده، که باعث افزایش عمر مفید و کارایی ابزارها و قطعات تراشه شده توسط آن می‌شود. از این رو تنگستن کارباید به عنوان یک جنس مناسب برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر سایش دارند، استفاده می‌شود.

رایج‌ترین کاربرد تنگستن که شاید سن افراد میان‌سال نیز به آن قد می‌دهد و آن را بارها و بارها دیده‌اند، در رشته‌های لامپی قدیمی است که دیگر استفاده از آن به تاریخ پیوسته و منسوخ شده است. دلیل منسوخ شدن آن‌ها نیز عدم کارایی و بازدهی بود، بیشتر به جای اینکه از خود نور تولید کنند، گرما تولید می‌کردند. اما باید بدانید که تنگستن انقدرها هم بی‌مصرف نیست و بخش‌هایی وجود دارند که در آن‌ها بسیار کاربردی است.

تنگستن دیاموند

وُلفرام (wolfram) یا تنگستن (Tungsten) عنصری شیمیایی با نماد W و عدد اتمی ۷۴ است که بالاترین نقطه ذوب را در بین تمام فلزات دارد و به همین دلیل برای تقویت سایر فلزات با آن‌ها آلیاژ می‌شود. تنگستن از دسته فلزهای کمیاب و گران‌بها محسوب می‌شود که تقریباً در طبیعت، به‌صورت خالص یافت نمی‌شود، بلکه فقط می‌توان ترکیبات آن را با سایر عناصر پیدا کرد. تنگستن و آلیاژهای آن در بسیاری از کاربردهای دمای بالا، مانند الکترودهای جوشکاری قوس الکتریکی و عناصر گرمایشی در کوره‌های با دمای بالا استفاده می‌شوند.

دوزه

مقدار تنگستن در پوسته زمین در حدود 1.5 گرم در هر تن سنگ تخمین زده می‌شود و کشور چین تولید کننده غالب تنگستن در دنیا است. جالب است که بدانید کشور چین بیش از 80 درصد از کل تنگستن استخراج شده را تولید کرده و نزدیک به دو سوم ذخایر جهان را نیز در خود دارد. بیست درصد باقیمانده را نیز کشورهایی مانند ویتنام، روسیه، کانادا و بولیوی، تولید می‌کنند.

تنگستن نسبتاً در برابر حمله اسیدها مقاوم است، به استثنای مخلوط‌های اسیدهای نیتریک و هیدروفلوئوریک غلیظ، و می‌تواند به سرعت توسط مذاب‌های اکسیدکننده قلیایی، مانند مخلوط‌های ذوب شده نیترات پتاسیم و هیدروکسید سدیم یا پراکسید سدیم، مورد حمله قرار گیرد. با این حال، قلیایی‌های آبی بدون تأثیر هستند. در دمای معمولی نسبت به اکسیژن بی‌اثر است، اما در حرارت قرمز به آسانی با آن ترکیب می‌شود و تری اکسید می‌دهد و در دمای اتاق مورد حمله فلوئور قرار می‌گیرد تا هگزا فلوریدها را بدهد.

پودر کشش دوزه

ویژگی های تنگستن

تنگستن سنگین‌ترین ماده مهندسی با چگالی 19.25 گرم بر سانتی‌متر مکعب است، بالاترین نقطه ذوب در بین تمامی فلزات را در دمای 3414 درجه سانتی‌گراد و با نقطه جوش 5555 درجه سانتی‌گراد دارد، کمترین فشار بخار را در بین تمام فلزات دارد و بالاترین مدول الاستیسیته فلزات (E = 400GPa) را نیز دارد.

اما مدول الاستیسیته چیست که تنگستن توانسته در بین تمام فلزات بیشترین میزان را داشته باشد؟ مهندسان سازه و طراحان از یک سری اعداد و فرمول های خاص برای محاسبه مقاومت یک سازه استفاده می کنند و مدول الاستیسیته نیز یکی از این اعداد است. مدول الاستیسیته (Modulus of Elasticity) یا مدول یانگ (Young Modulus) یکی از تعاریف مهم در علم مقاومت مصالح است. مدول یانگ یک خاصیت مکانیکی است که نسبت تنش به کرنش محوری را در ناحیه الاستیک ماده، نشان می‌دهد.

سایر ویژگی‌های این فلز عبارتند از:

بالاترین مقاومت کششی را در دماهای بالاتر از 1650 درجه سانتی‌گراد دارد.
سخت‌ترین فلز خالص است.
ضریب انبساط حرارتی پایینی مشابه شیشه بوروسیلیکات دارد و بنابراین آن را برای آب‌بندی مناسب می‌کند.
در هوا اکسید نمی‌شود و نیازی به محافظت در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا ندارد.
مقاومت در برابر خوردگی آن عالی است و محلول‌های نیتریک، هیدروفلوریک یا اسید سولفوریک به آن حمله نمی‌کنند.
سازگار با محیط زیست است و تجزیه نمی‌شود.
با توجه به خواص منحصر به فرد تنگستن که در بالا ذکر شدند، نمی‌توان جایگزین مناسبی برای تنگستن در کاربردهای مهمی مانند زمینه‌های مختلف فناوری مدرن، پیدا کرد.

کاربردهای تنگستن

از تنگستن برای کاربردهای تخصصی برای گوشی‌های تلفن همراه، صنایع نظامی، بالستیک (تجهیزات دفاعی)، قطعات خودرو، قطعات هوافضا، حفاری، تجهیزات حفاری و برش، تجهیزات چوب بری، لوازم الکتریکی و الکترونیکی، کاربردهای شیمیایی و سایر مصارف، استفاده می‌شود. جالب است بدانید یکی از فلزاتی که استفاده زیادی در دنیای زیورآلات و مد دارد فلز تنگستـن است. این فلز خاصیت عدم ایجاد حساسیت بر روی پوست را داراست که باعث گردیده از آن در دنیای زیورآلات و بدلیجات به وفور استفاده شود.

تنگستن و زیورآلات

آیا می‌دانستید که در ساخت بعضی از زیورآلات از فلز تنگستن استفاده می‌شود؟ انگشتر تنگستن و دستبند تنگستن از جمله این زیورآلات هستند. دوام بسیار بالا، درخشندگی و وزن زیاد که آن را گزینه‌ای مناسب به خصوص برای آقایان می‌کند، از جمله دلایل محبوبیت تنگستن است که آن را برای بعضی از زیورآلات مناسب کرده است. البته باید بدانید که کاربرد تنگستن در بخش جواهرآلات در مقایسه با فلزی مانند رودیوم که گران ترین فلز جهان نامیده می‌شود، به‌هیچ‌وجه قابل مقایسه نیست. در بحث ارزش قیمتی فلزات می‌توانید نگاهی بیندازید به قیمت فلزات پایه.

مضرات تنگستن

اگر چه تنگستن یک فلز بادوام و مقرون به صرفه است اما داشتن جواهرات و زیورآلات تنگستنی مضرات خاص خود را نیز دارد که عبارتند از:

عدم تغییر اندازه تنگسن
خراشنده بودن تنگستن
شکنندگی تنگستن
کم ارزش بودن تنگستن نسبت به طلا، نقره یا پلاتین
بوجود آوردن تحریک پوستی و حساسیت
طرح‌های بسیار محدود