Tungsten, periyodik tablonun en ilgi çekici elementlerinden biridir. Sağlamlığı, aşınmaya karşı direnci ve özellikle yüksek erime noktası (3422°C) sayesinde birçok endüstriyel uygulamada vazgeçilmez bir hammadde haline gelmiştir. Bu özellikleriyle özellikle tungsten tozu, elektrik kontaklarından yüksek sıcaklık fırın elemanlarına kadar geniş bir yelpazede kritik roller üstlenir.
Tungsten tozu, saf tungstenden elde edilen, mikron boyutlarında parçacıklardan oluşan bir malzemedir. Bu tozun benzersiz özellikleri, onu birçok alanda tercih edilen bir seçenek yapar:
Yüksek Erime Noktası: Tungsten, metaller arasında en yüksek erime noktasına sahiptir. Bu özellik, onu aşırı sıcaklıkların söz konusu olduğu uygulamalar için ideal kılar.
Yüksek Yoğunluk: Kurşundan daha yoğun olan tungsten, radyasyon kalkanı gibi uygulamalarda da kullanılır.
Mükemmel Elektriksel İletkenlik: Saf tungsten, iyi bir elektrik iletkenidir. Bu, onu elektrik kontakları gibi uygulamalarda önemli kılar.
Yüksek Sertlik ve Aşınma Direnci: Tungsten, karbür formunda (tungsten karbür) kesici takımlarda ve aşınmaya dayanıklı yüzeylerde kullanılır.
Düşük Buhar Basıncı: Yüksek sıcaklıklarda bile buharlaşma eğilimi düşüktür, bu da vakum ortamlarında stabilitesini artırır.
Elektrik kontakları, elektrik devrelerinde akımın açılıp kapanmasını sağlayan temel bileşenlerdir. Bu kontaklar, sürekli olarak yüksek akım, ısı ve mekanik strese maruz kalır. İşte bu noktada tungsten tozu devreye girer.
Tungsten tozundan üretilen veya tungsten içeren alaşımlarla kaplanan elektrik kontakları, özellikle ark söndürme ve aşınma direnci açısından üstün performans sunar. Örneğin, yüksek akımlı rölelerde, anahtarlarda ve devre kesicilerde, tungstenin yüksek erime noktası, kontakların kıvılcım ve ark oluşumu sırasında erimesini veya yapışmasını engeller. Bakır-tungsten (CuW) kompozitler, hem bakırın yüksek elektriksel iletkenliğini hem de tungstenin aşınma direncini bir araya getirerek bu tür uygulamalar için ideal çözümler sunar.
Endüstriyel fırınlar, metallerin işlenmesi, seramik üretimi, vakum tavlama ve özel kaplamaların uygulanması gibi birçok alanda vazgeçilmezdir. Bu fırınlarda 2000°C'nin üzerinde sıcaklıklara çıkılması gerektiğinde, fırın elemanlarının aşırı ısıya dayanıklı olması esastır.
Tungsten tozu, toz metalurjisi yöntemleriyle sinterlenerek veya diğer refrakter metallerle alaşım haline getirilerek yüksek sıcaklık fırın elemanlarının üretiminde kullanılır. Tungsten ısıtma elemanları, genellikle vakum veya inert gaz ortamında çalışır, çünkü tungsten yüksek sıcaklıklarda havada oksitlenmeye eğilimlidir. Bu elemanlar, yüksek sıcaklıkta kararlılıkları, uzun ömürleri ve termal şoka karşı dirençleri sayesinde laboratuvar fırınlarından endüstriyel sinterleme fırınlarına kadar geniş bir kullanım alanına sahiptir. Molibden ve renyum gibi diğer refrakter metallerle yapılan alaşımlar, tungstenin mekanik özelliklerini daha da geliştirerek fırın elemanlarının performansını artırır.
Tungsten tozu ve türevleri, modern endüstrinin birçok kilit noktasında stratejik bir öneme sahiptir. Elektrikli araçlar, yenilenebilir enerji sistemleri ve gelişmiş üretim tekniklerinin yaygınlaşmasıyla birlikte, yüksek performanslı ve dayanıklı malzemelere olan ihtiyaç artmaktadır. Bu durum, tungsten tozunun ve onun sağladığı benzersiz özelliklerin gelecekteki rolünü daha da güçlendirecektir. Araştırmacılar, tungsten tozunun nanopartikül formlarını ve yeni kompozit malzemelerini geliştirerek, bu değerli hammaddenin kullanım alanlarını genişletmeye devam ediyor.
