خصائص سلك التنغستن

في شكل سلك، يحتفظ التنغستن بالعديد من خصائصه القيمة، بما في ذلك نقطة انصهاره العالية، ومعامل التمدد الحراري المنخفض، وضغط البخار المنخفض عند درجات حرارة مرتفعة. نظرًا لأن سلك التنغستن يُظهر أيضًا توصيلًا كهربائيًا وحراريًا جيدًا، فإنه يُستخدم على نطاق واسع في أجهزة الإضاءة الإلكترونية والمزدوجات الحرارية.
يتم التعبير عن أقطار الأسلاك عمومًا بالملليمتر أو الملليمتر (جزء من الألف من البوصة). ومع ذلك، عادة ما يتم التعبير عن قطر سلك التنغستن بالملليجرام – 14.7 مجم، 3.05 مجم، 246.7 مجم، وهكذا. تعود هذه الممارسة إلى الأيام التي كانت فيها الاتفاقية، بسبب عدم وجود أدوات لقياس الأسلاك الرفيعة جدًا (قطرها .001 إلى 0.020 بوصة)، تهدف إلى قياس وزن 200 ملم (حوالي 8 بوصات) من سلك التنغستن وحسابها. قطر (D) سلك التنغستن على أساس الوزن لكل وحدة طول، باستخدام الصيغة الرياضية التالية:

D = 0.71746 × الجذر التربيعي (وزن ملجم / طول 200 مم)”

يبلغ التسامح القياسي للقطر 1 ثانية إلى 3% من قياس الوزن، على الرغم من توفر تفاوتات أكثر صرامة، اعتمادًا على التطبيق الخاص بمنتج السلك. تفترض هذه الطريقة للتعبير عن القطر أيضًا أن السلك له قطر ثابت، مع عدم وجود تفريغ كبير، أو عنق للأسفل، أو أي تأثيرات مخروطية أخرى في أي مكان على القطر.
بالنسبة للأسلاك السميكة (قطرها .020 إلى .250)، يتم استخدام قياس الملليمتر أو المل؛ يتم التعبير عن التفاوتات كنسبة مئوية من القطر، مع تفاوت قياسي يبلغ 士1.5%
يتم تطعيم معظم أسلاك التنغستن بكميات ضئيلة من البوتاسيوم مما يخلق بنية حبيبية ممدودة ومتشابكة تظهر خصائص غير مرتخية بعد إعادة البلورة. يعود تاريخ هذه الممارسة إلى الاستخدام الأساسي لسلك التنغستن في المصابيح المتوهجة، عندما تتسبب درجات الحرارة البيضاء الساخنة في ترهل الفتيل وفشل المصباح. إن إضافة الألومينا والسيليكا والبوتاسيوم في مرحلة خلط المسحوق من شأنه أن يغير الخواص الميكانيكية لسلك التنغستن. في عملية التطريق الساخن والسحب الساخن لسلك التنغستن، يتبقى غاز الألومينا والسيليكا والبوتاسيوم، مما يعطي السلك خصائصه غير الترهلية وتمكين المصابيح المتوهجة من العمل دون حدوث انحناء أو فشل في الخيوط
في حين أن استخدام سلك التنغستن اليوم قد توسع إلى ما هو أبعد من خيوط المصابيح المتوهجة، فإن استخدام المنشطات في تصنيع سلك التنغستن لا يزال مستمرا. تتم معالجته للحصول على درجة حرارة إعادة تبلور أعلى مما كانت عليه عندما يكون في حالته النقية، ويمكن أن يظل التنغستن المخدر (وكذلك سلك الموليبدينوم) مطاوعًا في درجة حرارة الغرفة وفي درجات حرارة التشغيل العالية جدًا. يمنح الهيكل المطول والمكدس الناتج أيضًا خصائص السلك المخدر مثل مقاومة الزحف الجيدة وثبات الأبعاد، وتصنيع الآلات بشكل أسهل قليلاً من المنتج النقي (غير المطبق).

عادةً ما يتم إنتاج سلك التنغستن المخدر بأحجام أقل من 0.001 إلى 0.025 بوصة، ولا يزال يستخدم في تطبيقات خيوط المصابيح وخيوط الأسلاك، فضلاً عن كونه مفيدًا في الفرن والترسيب وتطبيقات درجات الحرارة العالية. بالإضافة إلى ذلك، تقدم بعض الشركات (بما في ذلك شركة Metal Cutting Corporation) أسلاك التنغستن النقية وغير المنشورة للتطبيقات التي يكون فيها النقاء أمرًا بالغ الأهمية. في هذا الوقت، أنقى سلك التنغستن المتوفر هو نقي بنسبة 99.99%، ومصنوع من مسحوق نقي بنسبة 99.999%.

على عكس منتجات الأسلاك المعدنية الحديدية - التي يمكن طلبها بحالات تلدين مختلفة، بدءًا من الظروف الصلبة الكاملة وحتى مجموعة واسعة من الظروف النهائية الأكثر ليونة - لا يمكن لسلك التنغستن كعنصر نقي (وبصرف النظر عن الاختيار المحدود للسبائك) أن يتمتع بمثل هذا النطاق من ملكيات. ومع ذلك، نظرًا لاختلاف العمليات والمعدات، يجب أن تختلف الخواص الميكانيكية للتنغستن بين الشركات المصنعة، لأنه لا يوجد مصنعان يستخدمان نفس حجم القضيب المضغوط، ومعدات التطريق المحددة، وجداول الرسم والتليين. لذلك، ستكون مصادفة محظوظة للغاية إذا كان للتنغستن الذي تصنعه شركات مختلفة خواص ميكانيكية متطابقة. في الواقع، يمكن أن تختلف بنسبة تصل إلى 10٪. ولكن من المستحيل أن تطلب من الشركة المصنعة لأسلاك التنغستن تغيير قيم الشد الخاصة بها بنسبة 50٪.