يتمتع التنغستن بتاريخ طويل وحافل يعود تاريخه إلى العصور الوسطى، عندما أبلغ عمال مناجم القصدير في ألمانيا عن العثور على معدن مزعج غالبًا ما يأتي مع خام القصدير ويقلل إنتاج القصدير أثناء الصهر. أطلق عمال المناجم لقب الولفرام المعدني على ميله إلى "التهام" القصدير "مثل الذئب".
تم التعرف على التنغستن لأول مرة كعنصر في عام 1781، من قبل الكيميائي السويدي كارل فيلهلم شيل، الذي اكتشف أن حمضًا جديدًا، أطلق عليه اسم حمض التنغستن، يمكن تصنيعه من معدن يعرف الآن باسم شيليت. قام شيلي وتوربيرن بيرجمان، الأستاذ في أوبسالا بالسويد، بتطوير فكرة استخدام اختزال الفحم لهذا الحمض للحصول على المعدن.
تم عزل التنغستن كما نعرفه اليوم أخيرًا كمعدن في عام 1783 من قبل اثنين من الكيميائيين الإسبان، الأخوين خوان خوسيه وفاوستو إلهويار، في عينات من المعدن المسمى الولفراميت، والذي كان مطابقًا لحمض التنغستن والذي يعطينا الرمز الكيميائي للتنغستن (W). . في العقود الأولى بعد الاكتشاف، استكشف العلماء العديد من التطبيقات المحتملة للعنصر ومركباته، لكن التكلفة العالية للتنغستن جعلته غير عملي للاستخدام الصناعي.
في عام 1847، حصل مهندس يدعى روبرت أوكسلاند على براءة اختراع لإعداد وتشكيل وتقليل التنغستن إلى شكله المعدني، مما يجعل التطبيقات الصناعية أكثر فعالية من حيث التكلفة وبالتالي أكثر جدوى. بدأت براءة اختراع الفولاذ الذي يحتوي على التنغستن في عام 1858، مما أدى إلى ظهور أول فولاذ ذاتي التصلب في عام 1868. وقد تم عرض أشكال جديدة من الفولاذ الذي يحتوي على ما يصل إلى 20% من التنغستن في المعرض العالمي لعام 1900 في باريس، فرنسا، وساعدت في توسيع المعدن. صناعات العمل والبناء. لا تزال هذه السبائك الفولاذية تستخدم على نطاق واسع في ورش الآلات والبناء اليوم.
في عام 1904، تم تسجيل براءة اختراع أول مصابيح من خيوط التنغستن، لتحل محل مصابيح خيوط الكربون التي كانت أقل كفاءة وتحترق بسرعة أكبر. منذ ذلك الحين، تم تصنيع الخيوط المستخدمة في المصابيح المتوهجة من التنغستن، مما يجعلها ضرورية لنمو الإضاءة الاصطناعية الحديثة وانتشارها في كل مكان.
في صناعة الأدوات، أدت الحاجة إلى سحب القوالب بصلابة تشبه الماس وأقصى قدر من المتانة إلى تطوير كربيدات التنغستن الأسمنتية في عشرينيات القرن العشرين. مع النمو الاقتصادي والصناعي بعد الحرب العالمية الثانية، نما أيضًا سوق الكربيدات الأسمنتية المستخدمة في مواد الأدوات وأجزاء الشفط. اليوم، التنغستن هو الأكثر استخدامًا من بين المعادن المقاومة للحرارة، ولا يزال يتم استخلاصه بشكل أساسي من الولفراميت ومعدن آخر، وهو الشيليت، باستخدام نفس الطريقة الأساسية التي طورها الأخوان الهويار.
غالبًا ما يتم خلط التنغستن مع الفولاذ لتشكيل معادن صلبة تكون مستقرة عند درجات حرارة عالية وتستخدم في صنع منتجات مثل أدوات القطع عالية السرعة وفوهات محركات الصواريخ، بالإضافة إلى الاستخدام الكبير للتنغستن الحديدي كمقدمة للسفن. وخاصة كاسحات الجليد. هناك طلب على منتجات مطحنة التنغستن وسبائك التنغستن المعدنية في التطبيقات التي تتطلب مواد عالية الكثافة (19.3 جم/سم3)، مثل أجهزة اختراق الطاقة الحركية، والأثقال الموازنة، والحذافات، والمنظمين. وتشمل التطبيقات الأخرى الدروع الإشعاعية وأهداف الأشعة السينية .
يشكل التنغستن أيضًا مركبات - على سبيل المثال، مع الكالسيوم والمغنيسيوم، مما ينتج عنه خصائص فسفورية مفيدة في مصابيح الفلورسنت. كربيد التنغستن هو مركب شديد الصلابة يمثل حوالي 65% من استهلاك التنغستن ويستخدم في تطبيقات مثل أطراف لقم الثقب وأدوات القطع عالية السرعة وآلات التعدين. يشتهر كربيد التنغستن بمقاومته للتآكل؛ في الواقع، لا يمكن قطعه إلا باستخدام أدوات الماس. يُظهر كربيد التنغستن أيضًا التوصيل الكهربائي والحراري والثبات العالي. ومع ذلك، فإن الهشاشة تمثل مشكلة في التطبيقات الهيكلية شديدة الضغط وأدت إلى تطوير المركبات المرتبطة بالمعادن، مثل إضافة الكوبالت لتشكيل كربيد أسمنتي.
تجاريًا، يتم تصنيع التنغستن ومنتجاته المشكلة - مثل السبائك الثقيلة والتنغستن النحاسي والأقطاب الكهربائية - من خلال الضغط والتلبيد في شكل شبكي قريب. بالنسبة للمنتجات المصنوعة من الأسلاك والقضبان، يتم ضغط التنغستن وتلبيده، متبوعًا بالطرق والسحب والتليين المتكرر، لإنتاج بنية حبيبية ممدودة مميزة تنتقل إلى المنتجات النهائية التي تتراوح من القضبان الكبيرة إلى الأسلاك الرفيعة جدًا.
وقت النشر: 05-07-2019