فيرو التنغستنتشير السبائك عادة إلى السبائك المكونة من التنغستن (W) والحديد (Fe). بشكل عام،
سبائك الحديد والتنغستنغير مغناطيسية. وذلك لأن التنغستن نفسه هو معدن غير مغناطيسي، ومحتوى الحديد في سبائك الحديد والتنغستن عادة ما يكون منخفضا، الأمر الذي لا يمكن أن يعطي سبيكة مغناطيسية كبيرة.
التنغستن ومغناطيسيته
التنغستن، يشار إليه عادةً باسم التنغستن، هو عنصر كيميائي برقم ذري 74 ورمز W. غالبًا ما تسمى العناصر المغناطيسية بالعناصر المغناطيسية الحديدية، والتي تتميز بإلكترونات غير متزاوجة. يحتوي التنغستن أيضًا على إلكترونات غير متزاوجة في غلافه الخارجي، مما يسمح له بإظهار شكل من أشكال المغناطيسية. تتحرك الإلكترونات نحو المجال المغناطيسي الخارجي، مما يولد عزمًا كهربائيًا يجعلها جذابة قليلاً للمجال المغناطيسي.
ومع ذلك، يحتوي التنغستن أيضًا على ثنائي القطب الذي يتحرك في الاتجاه المعاكس للتأثير الخارجي، مما يمنع مغناطيسيته. وهذا يجعلها تظهر بارامغناطيسية.
هل سبائك التنغستن مغناطيسية؟
تعتمد قدرة سبائك التنغستن على إظهار المغناطيسية على المعدن الذي تم صهرها فيه. يتم دمج هذه السبائك مع المعدن الرئيسي مع العناصر النزرة المختلفة.
في الواقع، يمكن استخدام التنغستن لإنشاء العديد من السبائك التي قد يكون لها خصائص مغناطيسية مختلفة.
على سبيل المثال، يعتبر فولاذ التنغستن مغناطيسيًا لأنه يحتوي على فولاذ يحتوي على حديد مغنطيسي. يحتوي هذا أيضًا على كميات ضئيلة من الفاناديوم والموليبدينوم بالإضافة إلى ما لا يقل عن 8٪ من التنغستن.
يمكن أن يظهر كربيد التنغستن أيضًا مغناطيسية، اعتمادًا على المعادن الأخرى المستخدمة في عملية صناعة السبائك. يتطلب كربيد التنغستن معدنًا رابطًا ليندمج بشكل صحيح ويؤثر اختيار المعدن على خصائصه المغناطيسية. إذا تم دمج الكوبالت أو الحديد في السبيكة فإنها ستكون مغناطيسية، ومن ناحية أخرى إذا تم استخدام النيكل فإنها ستكون مغناطيسية.
العوامل المؤثرة على مغناطيسية التنغستن
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على الخواص المغناطيسية للتنغستن. وتشمل هذه العوامل:
درجة حرارة:يعتمد هذا العامل على قانون كوري الذي ينص على أن القابلية المغناطيسية للمادة البارامغناطيسية تتناسب عكسيا مع درجة الحرارة. تؤدي الزيادة في درجة الحرارة إلى تقليل القابلية المغناطيسية، مما يؤدي إلى انخفاض الاستجابة المغناطيسية. درجات الحرارة المنخفضة لها تأثير معاكس وتزيد من الخواص المغناطيسية للتنغستن.
المجال المغناطيسي التطبيقي:يؤثر المجال المغناطيسي المطبق على اتجاه الإلكترونات في التنغستن. يسمح المجال المغناطيسي القوي للعنصر باكتساب قدرات مغناطيسية ضعيفة مؤقتة تختفي بمجرد إزالة المجال المغناطيسي.
محتوى الموثق:بالنسبة لسبائك التنغستن، يتم استخدام العناصر الرابطة لإذابة العناصر المختلفة. على سبيل المثال، من المعروف أن الكوبالت يعمل على تحسين هذه الخصائص، بينما يثبط النيكل التأثير المحدود بالفعل، مما يجعل العنصر غير مغناطيسي.
تعبير:يؤثر التركيب الدقيق لهذا العنصر بشكل مباشر على الخواص المغناطيسية للتنغستن إلى جانب عدد الإلكترونات غير المتزاوجة ووجود ثنائيات القطب وترتيبها.
تطبيقات وأهمية التنغستن
كعنصر معدني مهم،
التنغستنلديها مجموعة واسعة من التطبيقات والأهمية في مجالات الصناعة والعلوم والتكنولوجيا. فيما يلي التطبيقات الرئيسية وأهمية التنغستن:
1. تصنيع السبائك ذات درجة الحرارة العاليةيتمتع التنغستن بنقطة انصهار عالية وخصائص قوة عالية، مما يجعله مكونًا مهمًا في صناعة السبائك ذات درجات الحرارة العالية. تُستخدم هذه السبائك ذات درجة الحرارة العالية بشكل شائع في صناعات الطيران، ومحركات الطيران، والطاقة النووية، والصناعات الكيميائية، ويمكنها تحمل درجات الحرارة المرتفعة وبيئات الضغط.
2. أدوات القطع والمواد الكاشطةنظرًا للصلابة العالية ومقاومة التآكل للتنغستن، غالبًا ما تستخدم سبائك التنغستن في تصنيع أدوات القطع والتدريبات والمواد الكاشطة وأدوات الطحن. تلعب هذه الأدوات دورًا مهمًا في معالجة المعادن والتعدين والمجالات الصناعية الأخرى.
3. صناعة الإلكترونيات
يستخدم التنغستن على نطاق واسع في صناعة الإلكترونيات لتصنيع الأقطاب الكهربائية والأنابيب المفرغة والأجهزة الإلكترونية وأجهزة أشباه الموصلات. نقطة انصهارها العالية وثباتها تجعلها واحدة من المواد المثالية للأجهزة الإلكترونية.
4. المجال الطبي
وتستخدم سبائك التنغستن لتصنيع الأجهزة الطبية ومواد الحماية من الإشعاع ومعدات العلاج الإشعاعي. كثافته العالية وخصائص الحماية من الإشعاع تجعله تطبيقًا مهمًا في المجال الطبي.
5. مجال الطاقة النووية
يستخدم التنغستن على نطاق واسع في مجال الطاقة النووية لتصنيع مواد التحكم في التفاعل للمفاعلات النووية ومعدات الطاقة النووية الأخرى. كثافته العالية ونقطة انصهاره تجعله خيارًا مثاليًا لمواد الطاقة النووية.
6. تطبيقات أخرى
يستخدم التنغستن أيضًا في تصنيع السبائك عالية الكثافة، وأجهزة الطيران، والعدسات البصرية، وقطع غيار السيارات، وما إلى ذلك. وقد قدم تطبيقه في مختلف المجالات الصناعية مساهمات كبيرة.
باختصار، يتمتع التنغستن، باعتباره مادة هندسية مهمة، بخصائص فيزيائية وكيميائية فريدة، مما يجعله يلعب دورًا رئيسيًا في العديد من المجالات. إن صلابتها العالية ونقطة انصهارها العالية ومقاومتها للتآكل واستقرار الأبعاد تجعلها واحدة من المواد التي لا غنى عنها في مختلف المجالات الصناعية والعلمية. مع التطور المستمر للعلوم والتكنولوجيا، سيستمر مجال تطبيق التنغستن في التوسع وتقديم مساهمات أكبر في تقدم وتنمية المجتمع البشري.