순수한 텅스텐 블록이 부서지기 쉬운가요? 이것은 재료 과학, 공학 및 다양한 산업 응용 분야에서 종종 발생하는 질문입니다. 공급 업체로순수한 텅스텐 블록, 나는 고객과 업계 애호가들 로부터이 쿼리를 여러 번 만났다. 이 블로그 게시물에서는 순수한 텅스텐 블록의 특성을 탐구하고, 브리티 니스 및 기타 속성을 탐색하고, 이러한 특성이 다른 시나리오에서의 사용에 어떤 영향을 미치는지 알아볼 것입니다.
텅스텐 이해
화학 기호 W와 원자 번호 74를 갖는 텅스텐은 뛰어난 특성으로 알려진 놀라운 금속입니다. 그것은 3422 ° C (6192 ° F)에서 모든 금속의 가장 높은 용융점과 19.25 g/cm³의 매우 높은 밀도를 가지며, 이는 금과 우라늄과 비슷합니다. 이러한 특성으로 인해 텅스텐은 높은 내열성 및 밀도가 필요한 응용 분야에 매우 적합합니다.
순수한 텅스텐 블록의 Brittleness
물질의 브리틀은 스트레스를받을 때 상당한 변형없이 골절되거나 파손되는 경향을 나타냅니다. 순수한 텅스텐 블록의 경우, 그들의 Brittleness는 몇 가지 요인에 의존하는 복잡한 특성입니다.
실온에서 순수한 텅스텐은 실제로 매우 부서지기 쉽습니다. 이것은 신체 - 중심 입방 (BCC) 격자 인 결정 구조 때문입니다. BCC 구조는 얼굴 - 중심 입방 (FCC)과 같은 다른 결정 구조에 비해 슬립 시스템이 적습니다. 슬립 시스템은 재료가 변형 될 때 원자가 이동할 수있는 평면과 방향입니다. 슬립 시스템이 적 으면 텅스텐의 원자가 서로를 지나가는 것이 더 어렵 기 때문에 플라스틱 변형이 제한되고 부서지기 쉬운 골절의 가능성이 높아집니다.
그러나 순수한 텅스텐의 브리티 니스는 온도에 따라 다릅니다. 온도가 증가함에 따라, 텅스텐 격자에서의 원자의 이동성도 증가한다. 고온에서 일반적으로 약 400-500 ° C 이상에서, 텅스텐은 더 연성이된다. 이것은 파쇄 전에 상당한 플라스틱 변형을 겪을 수 있음을 의미합니다. 부서지기 쉬운 행동으로의 전이는 연성 - 취성 전이 온도 (DBTT)로 알려져 있습니다. 순수한 텅스텐의 경우, DBTT는 재료의 순도, 입자 크기 및 불순물 또는 결함의 존재와 같은 요인에 따라 달라질 수 있습니다.
순수한 텅스텐 블록의 산성에 영향을 미치는 요인
청정
텅스텐 블록의 순도는 브릿을 결정하는 데 중요한 역할을합니다. 불순물은 스트레스 농축기, 스트레스가 집중되어있는 부위로 작용할 수 있으며 균열의 시작으로 이어질 수 있습니다. 산소, 질소 또는 탄소와 같은 소량의 불순물조차도 텅스텐의 브리티 니스를 상당히 증가시킬 수 있습니다. 반면에 높은 순도 텅스텐 블록은 스트레스 농도를 일으키는 불순물이 적기 때문에 더 나은 연성과 더 낮은 브랜드를 갖는 경향이 있습니다.
곡물 크기
텅스텐의 곡물 크기는 또한 브리티 니스에 영향을 미칩니다. 미세 - 그린 텅스텐은 일반적으로 거친 텅스텐보다 연성이 우수합니다. 이는 미세한 물질의 입자 경계가 균열 전파의 장벽으로 작용할 수 있기 때문입니다. 균열이 곡물 경계를 만나면 방향을 바꿔야하며, 이는 추가 에너지가 필요합니다. 결과적으로, 미세한 텅스텐스는 균열 성장에 더 강하고 부서지기 쉬운 방식으로 골절 될 가능성이 적습니다.
제조 공정
순수한 텅스텐 블록을 생산하는 데 사용되는 제조 공정은 또한 그들의 브리티 니스에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 소결은 분말로부터 텅스텐 블록을 형성하는 데 사용되는 일반적인 과정입니다. 온도, 압력 및 시간과 같은 소결 조건은 최종 제품의 밀도, 입자 크기 및 순도에 영향을 줄 수 있습니다. 부적절한 소결은 모공, 불균일성 또는 잔류 응력의 형성으로 이어질 수 있으며, 이들은 모두 텅스텐 블록의 브리티 니스를 증가시킬 수 있습니다.
순수한 텅스텐 블록의 응용 및 Brittleness 고려 사항
높은 온도 응용
순수한 텅스텐 블록의 가장 일반적인 응용 중 하나는 고온 환경에 있습니다. 예를 들어,텅스텐 증발 보트물리 증기 증착 (PVD) 공정에 사용되며, 여기서 금속이나 다른 재료를 증발하기 위해 매우 높은 온도로 가열됩니다. 이러한 응용 분야에서, 텅스텐의 높은 융점은 필수적이며, 고온에서 연성이된다는 사실이 유리하다. 증발 보트의 작동 온도에서 부서지기 쉬운 골절의 위험이 크게 줄어 듭니다.
밸러스트 및 카운터 웨이트
텅스텐의 고밀도는 밸러스트와 카운터 웨이트에 이상적인 재료입니다. 순수한 텅스텐 블록은 항공 우주, 자동차 및 해양 응용 프로그램에 사용되어 균형과 안정성을 제공합니다. 이들 응용 분야에서, 실온에서 텅스텐의 브리티 니스는 특히 블록에 충격 또는 진동을받는 경우 우려 될 수있다. 그러나 적절한 설계 및 취급은 취성 실패의 위험을 최소화 할 수 있습니다. 예를 들어, 텅스텐 블록은 직접적인 충격으로부터 보호하는 방식으로 캡슐화되거나 장착 될 수 있습니다.
전기 접촉
텅스텐은 또한 높은 용융점과 우수한 전기 전도성으로 인해 전기 접점에서도 사용됩니다. 이 응용 프로그램에서, 접점은 작동 중에 기계적 응력을받을 수 있기 때문에 텅스텐의 브리티 니스는 도전 할 수있다. 그러나, 텅스텐을 포함하는 합금 또는 복합 재료를 사용함으로써, 연성을 개선하고 텅스텐의 바람직한 특성을 유지하면서도 연성을 향상시키고 브랜드를 줄일 수있다.
순수한 텅스텐 블록에서 Brittleness를 해결합니다
순수한 텅스텐 블록의 브라이언스를 극복하기 위해 몇 가지 전략을 사용할 수 있습니다.
합금
다른 요소와 합금 텅스텐은 연성을 향상시키고 브리티 니스를 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 텅스텐에 소량의 레늄을 첨가하면 DBTT를 상당히 낮추고 실내 온도 연성을 향상시킬 수 있습니다. 레늄 원자는 일반 텅스텐 격자를 방해하여 스트레스 하에서 원자가 움직이고 변형 될 수있게한다.
열처리
열처리는 또한 텅스텐 블록의 미세 구조를 수정하고 연성을 개선하는 데 사용될 수 있습니다. 예를 들어 어닐링은 잔류 응력을 완화하고 곡물 구조를 개선하여 재료를 더 연성으로 만듭니다.
결론
결론적으로, 순수한 텅스텐 블록은 BCC 결정 구조 및 불순물 및 입자 크기와 같은 기타 요인으로 인해 실온에서 부서지기 쉽다. 그러나 그들의 브리틀은 온도가 높고 의존적이며 온도가 높을 때 연성이됩니다. 순수한 텅스텐 블록의 브라이언스는 일부 애플리케이션에서는 문제가 될 수 있지만 적절한 재료 선택, 설계 및 처리 기술을 통해 관리 할 수 있습니다.
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참조
- ASM 핸드북 볼륨 1 : 속성 및 선택 : 아이언, 강 및 고성능 성능 합금. ASM 국제.
- Smithells Metals Reference Book, 8th Edition. 버터 워스 - 하이네만.
- "Tungsten : R. Kieffer와 F. Benesovsky의"특성, 화학, 요소 기술, 합금 및 화학 화합물 ". 뛰는 것.
