Ferro Tungstenסגסוגות מתייחסות בדרך כלל לסגסוגות המורכבות מטונגסטן (W) וברזל (Fe). באופן כללי,
סגסוגות טונגסטן-ברזלאינם מגנטיים. הסיבה לכך היא שטונגסטן עצמו הוא מתכת לא מגנטית, ותכולת הברזל בסגסוגות טונגסטן-ברזל נמוכה בדרך כלל, מה שלא יכול להעניק לסגסוגת מגנטיות משמעותית.
טונגסטן והמגנטיות שלו
טונגסטן, המכונה בדרך כלל טונגסטן, הוא יסוד כימי עם מספר אטומי 74 וסמל W. יסודות מגנטיים נקראים לעתים קרובות יסודות פרומגנטיים, המאופיינים באלקטרונים לא מזווגים. לטונגסטן יש גם אלקטרונים שאינם מזווגים במעטפת החיצונית שלו, מה שמאפשר לו להציג צורה כלשהי של מגנטיות. האלקטרונים נעים לכיוון השדה המגנטי החיצוני, ומייצרים מומנט חשמלי שהופך אותו לאטרקטיבי מעט לשדה המגנטי.
אולם לטונגסטן יש גם דיפול שנע בכיוון ההפוך להשפעה החיצונית, מה שמונע את המגנטיות שלו. זה גורם לו להציג פרמגנטיות.
האם סגסוגת טונגסטן מגנטית?
האם סגסוגות טונגסטן יכולות להפגין מגנטיות תלויה במתכת שאליה הם מתמזגים. סגסוגות אלו מתמזגות עם מתכת ראשית יחד עם יסודות קורט שונים.
למעשה, ניתן להשתמש בטונגסטן ליצירת סגסוגות רבות אשר עשויות להיות בעלות תכונות מגנטיות שונות.
לדוגמה, פלדת טונגסטן היא מגנטית מכיוון שהיא מכילה פלדה המכילה ברזל פרומגנטי. זה מכיל גם כמויות עקבות של ונדיום ומוליבדן יחד עם לפחות 8% טונגסטן.
טונגסטן קרביד יכול גם להציג מגנטיות, בהתאם למתכות האחרות המשמשות בתהליך הסגסוג. טונגסטן קרביד דורש מתכת מליטה כדי להתמזג כראוי והבחירה במתכת משפיעה על התכונות המגנטיות שלה. אם קובלט או ברזל משולבים בסגסוגת אז זה יהיה מגנטי, מצד שני אם משתמשים בניקל אז זה יהיה מגנטי.
גורמים המשפיעים על מגנטיות טונגסטן
ישנם מספר גורמים המשפיעים על התכונות המגנטיות של טונגסטן. גורמים אלה כוללים:
טֶמפֶּרָטוּרָה:גורם זה מסתמך על חוק קירי הקובע שהרגישות המגנטית של חומר פרמגנטי עומדת ביחס הפוך לטמפרטורה. עלייה בטמפרטורה מפחיתה את הרגישות המגנטית, מה שגורם לירידה בתגובה המגנטית. לטמפרטורות נמוכות יש השפעה הפוכה ומגבירות את התכונות המגנטיות של טונגסטן.
שדה מגנטי מיושם:שדה מגנטי מופעל משפיע על כיוון האלקטרונים בטונגסטן. שדה מגנטי חזק מאפשר לאלמנט לרכוש יכולות מגנטיות חלשות זמניות אשר נעלמות לאחר הסרת השדה המגנטי.
תוכן קלסר:עבור סגסוגות טונגסטן, אלמנטים קלסר משמשים כדי להמיס את היסודות השונים. לדוגמה, ידוע שקובלט משפר את התכונות הללו, בעוד שניקל מעכב את ההשפעה המוגבלת ממילא, מה שהופך את היסוד ללא מגנטי.
הֶרכֵּב:ההרכב המדויק של יסוד זה משפיע ישירות על התכונות המגנטיות של טונגסטן יחד עם מספר האלקטרונים הבלתי מזווגים ונוכחות דיפולים וסידורם.
יישומים וחשיבותו של טונגסטן
כיסוד מתכתי חשוב,
ווֹלפרָםבעלת מגוון רחב של יישומים וחשיבות בתחומי התעשייה והמדע והטכנולוגיה. להלן היישומים העיקריים והחשיבות של טונגסטן:
1. ייצור סגסוגת בטמפרטורה גבוההלטונגסטן יש נקודת התכה גבוהה ותכונות חוזק גבוהות, מה שהופך אותו למרכיב חשוב בייצור סגסוגות בטמפרטורה גבוהה. סגסוגות אלו בטמפרטורה גבוהה נמצאות בשימוש נפוץ בתעופה וחלל, במנועי תעופה, באנרגיה גרעינית ובתעשיות כימיות, ויכולות לעמוד בסביבות טמפרטורה ולחץ קיצוניים.
2. כלי חיתוך וחומרי שיוףבשל הקשיות הגבוהה ועמידות הבלאי של טונגסטן, סגסוגות טונגסטן משמשות לעתים קרובות בייצור כלי חיתוך, מקדחות, שוחקים וכלי שחיקה. לכלים אלה תפקיד חשוב בעיבוד מתכות, כרייה ותחומי תעשייה אחרים.
3. תעשיית האלקטרוניקה
טונגסטן נמצא בשימוש נרחב בתעשיית האלקטרוניקה לייצור אלקטרודות, צינורות ואקום, מכשירים אלקטרוניים והתקני מוליכים למחצה. נקודת ההיתוך והיציבות הגבוהה שלו הופכות אותו לאחד החומרים האידיאליים למכשירים אלקטרוניים.
4. תחום רפואי
סגסוגות טונגסטן משמשות לייצור מכשירים רפואיים, חומרים להגנה מפני קרינה וציוד הקרנות. צפיפותו הגבוהה ותכונות ההגנה מפני קרינה הופכות אותו ליישום חשוב בתחום הרפואי.
5. שדה אנרגיה גרעינית
טונגסטן נמצא בשימוש נרחב בתחום האנרגיה הגרעינית לייצור חומרים לבקרת תגובה עבור כורים גרעיניים וציוד אנרגיה גרעינית אחר. הצפיפות הגבוהה ונקודת ההיתוך שלו הופכות אותו לבחירה אידיאלית עבור חומרי אנרגיה גרעינית.
6. יישומים אחרים
טונגסטן משמש גם לייצור סגסוגות בצפיפות גבוהה, מכשירי תעופה וחלל, עדשות אופטיות, חלקי רכב וכו'. היישום שלו בתחומי תעשייה שונים תרם רבות.
בקיצור, לטונגסטן, כחומר הנדסי חשוב, יש תכונות פיזיקליות וכימיות ייחודיות, מה שהופך אותו למלא תפקיד מפתח בתחומים רבים. הקשיות הגבוהה שלו, נקודת ההיתוך הגבוהה, העמידות בפני קורוזיה ויציבות הממדים הופכים אותו לאחד החומרים ההכרחיים בתחומים תעשייתיים ומדעיים שונים. עם הפיתוח המתמשך של המדע והטכנולוגיה, תחום היישום של טונגסטן ימשיך להתרחב ולתרום תרומה גדולה יותר להתקדמות ולפיתוח של החברה האנושית.