아주 뜨거워지는 곳이라면 어디든 텅스텐이 있을 것입니다. 내열성으로 따지자면 텅스텐이 단연 최고이기 때문입니다. 텅스텐은 모든 금속 중에 가장 높은 녹는점을 가지기 때문에 가장 높은 수준의 적용 온도를 갖습니다. 열팽창계수가 아주 낮고 치수 안정성이 높다는 점 또한 독특합니다. 텅스텐은 거의 파괴되지 않는 소재입니다. 고온 용광로 구성요소, 램프 구성요소와 의료 및 박막 기술 요소를 제작할 때 이 소재를 사용합니다.
- Mo 몰리브덴
- W 텅스텐
- Ta 탄탈륨
- W-MMC Metal Matrix Composites
텅스텐
| 원자 번호 | 74 |
| CAS 번호 | 7440-33-7 |
| 원자량 | 183.84 [g/mol] |
| 녹는점 | 3420 °C |
| 끓는점 | 5555 °C |
| 20° C에서의 밀도 | 19.25 [g/cm3] |
| 결정 구조 | 체심 입방 |
| 20° C에서의 선형 열팽창계수 |
4.4 × 10-6 [m/(mK)] |
| 20° C에서의 열전도도 |
164 [W/(mK)] |
| 20 °C에서의 비열 | 0.13 [J/(gK)] |
| 20 °C에서의 전기전도도 | 18.2 × 106 [S/m] |
| 20 °C에서의 비저항 | 0.055 [(Ωmm2)/m] |
소재 범위
순수 텅스텐이 좋을까요, 합금이 좋을까요?
당사의 품질은 믿으셔도 좋습니다. 저희는 금속 분말부터 완제품까지 텅스텐 제품을 생산합니다. 당사는 원재료로 가장 순수한 산화텅스텐만을 사용합니다. 이것이 바로 매우 높은 소재 순도를 확보하는 비결입니다. 그렇기 때문에 순도 99.97%(Mo 제외 금속 순도)의 텅스텐을 약속드릴 수 있는 것입니다. 남은 부분은 주로 다음과 같은 원소로 이루어집니다.
| 원소 | 일반적인 최대값 [μg/g] |
보장되는 최대값 [μg/g] |
| Al | 1 | 15 |
| Cr | 3 | 20 |
| Cu | 1 |
10 |
| Fe | 8 |
30 |
| K | 1 |
10 |
| Mo | 12 | 100 |
| Ni |
2 |
20 |
| Si | 1 |
20 |
| C | 6 |
30 |
| H | 0 | 5 |
| N | 1 |
5 |
| O | 2 |
20 |
| Cd | 1 | 5 |
| Hg | 0 | 1 |
| Pb | 1 |
5 |
Cr(VI)과 유기적인 불순물은 생산 공정에서 제거될 수 있습니다(H2 대기에서 1,000 °C를 초과하는 온도로 여러 차례 열 처리).
| 소재 유형 | 화학 성분 (중량 퍼센트) | |
| W (순수) | > 99.97% W |
|
| W-UHP (초순수) | > 99.9999% W | |
| WVM | 30 - 70 μg/g K | |
| WVMW | 15 - 40 μg/g K | |
| WL | WL05 WL10 WL15 WL20 |
0.5% La2O3 1.0% La2O3 1.5% La2O3 2.0% La2O3 |
| WC20 | 2.0% CeO2 | |
| WRe |
WRe05 WRe26 |
5.0% Re 26.0% Re |
| WCu* | 10 - 40% Cu | |
| 고밀도 W 중금속* 합금 |
Densimet® Inermet® Denal® |
1.5% - 10% Ni, Fe, Mo 5% - 10% Ni, Cu 2.5% - 10% Ni, Fe, Co |
*당사의 텅스텐 기반 금속 매트릭스 복합재료에 대한 상세한 정보는 W-MMC 소재 페이지에서 찾아볼 수 있습니다.
당사는 각 특수 응용 분야에 알맞게 텅스텐을 준비해드립니다. 다양한 합금 첨가물에 따라 다음 특성이 정의됩니다.
- 물리적 특성(예: 녹는점, 밀도, 전기전도도, 열전도도, 열팽창성, 전자 일함수)
- 기계적 특성(예: 강도, 크리프 속성, 연성)
- 화학적 특성(내부식성, 에칭 속성)
- 작업 가능성(머시닝 가능성, 성형 가능성, 용접 적합성)
- 재결정 속성(재결정 온도)
이게 끝이 아닙니다. 맞춤 제조 공정으로 다른 분야에서도 텅스텐 속성을 다양화할 수 있습니다. 그 결과, 각 응용 분야에 맞추어 서로 다른 속성 프로파일을 지닌 텅스텐 합금이 탄생합니다.
- WVM (텅스텐-진공-금속화)
WVM은 미량의 포타슘만 도핑된 거의 순수한 텅스텐입니다. 당사의 WVM은 주로 로드와 와이어 성형용으로 공급됩니다. 이 소재는 증발 코일 또는 가열 필라멘트 및 에피택시 공정용 생산 구성요소로 이용됩니다. 또 증발 보트 형태로 시트에 이용되기도 합니다. 당사는 도핑을 이용하여 적절히 열역학적 처리를 하여 적층 구조를 형성합니다. 그러면 고온에서도 치수 안정성이 높아집니다.
- WVMW (WVM-텅스텐)
WVMW와 S-WVMW은 직경이 15mm가 넘는 짧은 아크 램프용 아노드 소재로 이용하기 위해 개발되었습니다. 당사는 거의 순수한 텅스텐과 포타슘으로 도핑된 텅스텐 둘 모두를 이용합니다. S-WVMW는 특히 직경이 30 mm를 초과하는 로드에 적합합니다. 당사는 특수한 생산 공정 덕분에 S-WVMW을 제조하여 높은 밀도의 로드 코어를 제조할 수 있습니다.
- WL (텅스텐-란타늄 산화물)
당사는 0.5, 1.0, 1.5 또는 2.0 중량 퍼센트의 산화란타늄(La2O3)을 텅스텐에 혼합하여 크리프 내성을 개선하고 재결정 온도를 올립니다. WL은 구조 속에 산화물 입자가 미세하게 분포되어 있어 머시닝이 더욱 용이하기도 합니다. 텅스텐-란타늄 산화물의 전자 일함수는 순수 텅스텐보다 현저히 더 낮습니다. 따라서 WL은 이온 소스와 램프 전극에 인기가 많은 소재입니다.
- WC20 (텅스텐-세륨 산화물)
WC20은 용접 전극 소재로 사용됩니다. 당사는 2중량퍼센트의 세륨 산화물로 텅스텐을 도핑하여 순수 텅스텐보다 전자 일함수가 더욱 낮고 점화 특성이 더 좋고 서비스 수명이 더욱 긴 소재를 얻습니다.
- WRe (텅스텐-레늄)
텅스텐에 레늄을 첨가하여 합금을 만들면 연성이 더 커지고 더욱 낮은 연성-취성 천이 온도를 얻을 수 있습니다. 게다가 텅스텐-레늄은 더욱 높은 재결정 온도와 더 나은 크리프 내성을 지니고 있기도 합니다. 당사는 2000 °C가 넘는 응용 분야의 열전소자로 WRe(WRe05와 WRe26)를 표준 복합재료로 이용합니다. 이 소재는 항공 우주 산업에도 쓰입니다.
속성
우수하고 다재다능한 금속. 텅스텐의 소재 속성.
텅스텐은 높은 녹는점을 지닌 금속(고융점 금속이라고도 함) 그룹에 속해 있습니다. 고융점 금속은 녹는점이 백금(1772 °C)보다 높은 금속들을 말합니다. 고융점 금속에서는 개별 원자의 결합 에너지가 특히 높습니다. 고융점 금속은 낮은 증기압, 탁월한 고온 안정성과 더불어 높은 녹는점을 특징으로 하며, 매우 높은 탄성률의 몰리브덴 및 텅스텐 기반 소재의 경우 매우 높은 탄성력도 지닙니다. 또한 보통 낮은 열팽창계수와 상대적으로 높은 밀도도 특징입니다.
텅스텐은 모든 금속 중에서 가장 높은 녹는점을 지닐 뿐 아니라 확연히 높은 탄력성을 지닙니다. 전반적으로 텅스텐의 속성은 몰리브덴과 유사합니다. 이 두 금속은 주기율표에서 동일한 그룹에 속합니다. 하지만 텅스텐의 속성은 몰리브덴보다 더욱 두드러집니다. 뛰어난 열 속성 덕분에 텅스텐은 가장 강한 열도 쉽게 견딜 수 있습니다.
당사는 첨가하는 합금 원소의 유형과 양 그리고 적용하는 생산 공정에 변화를 주고 맞춤 생산 공정을 이용하여 텅스텐과 그 합금의 속성에 영향을 가합니다.
당사는 주로 도핑된 텅스텐 소재를 이용합니다. WVM의 경우에는 소량의 포타슘이 첨가됩니다. 포타슘은 특히 고온에서 텅스텐의 기계적 속성에 긍정적인 영향을 줍니다. La2O3을 첨가하면 기계적 작업 가능성이 더 좋아지면서 전자 일함수를 감소시킬 수 있어 텅스텐을 캐소드 소재로 이용하기에 더욱 적합하게 해줍니다.
레늄을 첨가하면 텅스텐의 연성이 증가합니다. 구리는 소재의 전기전도도를 높여줍니다. 당사의 중금속 합금은 작업하기에도 용이해서, 기하학적으로 복잡한 제품에도 이용하실 수 있습니다. 예를 들어 차폐 소재나 댐핑 및 흡수 요소로 사용이 가능합니다.
- 텅스텐의 물리적 특성에는 어떤 것들이 있나요?
텅스텐은 모든 고융점 금속 중에 가장 높은 녹는점을 가지며, 열팽창계수가 낮고 상대적으로 밀도가 높습니다. 전기 전도성이 우수하고 열전도성이 훌륭하다는 점도 짚고 넘어가야 할 텅스텐의 성질입니다. 이 모든 속성들은 몰리브덴보다 텅스텐에서 더 눈에 띕니다. 텅스텐은 주기율표에서 몰리브덴과 동일한 그룹에 속하지만 한 주기 더 아래에 있습니다.
텅스텐의 열역학적 속성은 온도에 따라 다릅니다. 아래의 다이어그램은 비교 시 가장 중요한 수치들을 나타낸 것입니다.
- 고융점 금속의 증기압
- 텅스텐과 몰리브덴의 선형 열팽창계수
- 텅스텐과 몰리브덴의 열 용량
- 텅스텐과 몰리브덴의 비저항
- 텅스텐과 몰리브덴의 열전도도
- W의 온도 의존 방사율 값
이 그래프(오른쪽 위)는 문헌에서 찾아볼 수 있는 텅스텐의 온도 의존 방사율 값을 요약한 것입니다(파란색 분포 구역). Plansee 샘플을 일반적인 배송 조건에서 실험적으로 측정하여 구한 방사율 값은 이 분포 구역의 위쪽 가장자리에서 찾아볼 수 있습니다.
- 텅스텐의 기계적 특성에는 어떤 것들이 있나요?
당사는 물질의 순도를 최적화하고 합금 구성요소의 유형과 양을 정하며 목표한 열역학적 처리와 변형 및 열처리를 조합하여 텅스텐의 미세구조를 변경합니다. 이렇게 하여 가장 다양한 응용 분야에 맞춤화된 기계적 속성을 얻을 수 있는 것입니다. 텅스텐은 몰리브덴과 유사한 기계적 속성을 지닙니다. 몰리브덴과 마찬가지로, 이런 속성들은 테스트 온도에 따라 다릅니다. 텅스텐은 3420 °C라는, 모든 금속 중에 가장 높은 녹는점을 갖습니다. 텅스텐 소재는 높은 탄성력과 함께 고온 안정성이 탁월하여 크리프 내성이 우수합니다.
- 텅스텐의 탄성률을 시험 온도에 따라 당사의 다른 고융점 금속과 비교.
텅스텐은 몰리브덴과 같이 체심 입방 격자 구조이기 때문에 취성-연성 천이 특성이 동일합니다. 취성-연성 천이 온도는 성형과 합금으로 낮출 수 있습니다. 변형도가 증가할수록 소재의 강도가 증가합니다. 하지만 다른 금속들과 달리, 텅스텐은 이 경우 연성이 줄어듭니다. 따라서 텅스텐의 전체적인 연성을 개선하기 위해 레늄이 주로 합금 성분으로 이용됩니다.
도핑:
‘도핑’이라는 용어는 ‘제공하다’라는 뜻의 라틴어 ‘dotare’에서 왔습니다. 야금 분야에서 도핑은 하나 이상의 합금 성분을 마이크로그램 범위로 도입하는 것을 뜻합니다. ‘미세 합금’이라는 용어도 종종 사용됩니다. 도핑 과정에서 투입되는 도핑 성분은 수백 밀리그람에 달할 수 있습니다. 도핑되는 양은 종종 ppm(중량ppm) 단위로 주어집니다. ppm은 ‘parts per million(백만분의 일)’(예: 10-6)의 약자입니다.
고온에서 텅스텐을 사용하려는 경우에는 이 소재의 재결정 온도를 고려해야 합니다. 텅스텐 소재의 경우 재결정 수준이 높아지면 특히 연성과 강도가 떨어지게 됩니다. 작은 산화 입자로 도핑하면 텅스텐의 재결정 온도와 크리프 내성이 올라갑니다. 산화물의 경우 더 많이 변형될수록 효과가 더욱 강력하며, 열기계적 처리 때문에 더욱 미세해집니다.
이 표는 서로 다른 변형 수준의 텅스텐 기반 소재의 재결정 온도를 나타냅니다.
소재 100% 재결정 온도 [°C] (어닐링 시간: 1시간) 변형 수준 = 90% 변형 수준 = 99.99% W (순수) 1350 - WVM - 2000 WL10 1500 2500 WL15 1550 2600 WRe05 1700 - WRe26 1750 - - 응력 제거 시 및/또는 재결정된 조건에서 W-와 Mo 시트 소재의 일반적인 0.2% 항복 강도 값 (시트 두께: W = 1 mm / Mo = 2 mm)
- 응력 제거 시 및/또는 재결정된 조건에서 Mo와 TZM 시트 소재의 일반적인 인장력 값 (시트 두께: W = 1 mm / Mo = 2 mm)
- 응력 제거 시 및/또는 재결정된 조건에서 W-와 Mo 로드 소재의 일반적인 0.2% 항복 강도 값 (직경: 25 mm)
- 응력 제거 시 및/또는 재결정된 조건에서 W-와 Mo 소재의 일반적인 인장력 값 (직경: 25 mm)
텅스텐을 머시닝할 때는 소재를 잘 파악하고 있어야 합니다. 굽힘 또는 접힘과 같은 칩이 없는 성형 공정은 일반적으로 취성-연성 천이 온도 위에서 실시됩니다. 텅스텐의 경우, 이 온도가 몰리브덴보다 높습니다. 처리할 시트가 두꺼울수록 필요한 예열 온도가 높아집니다. 접힘 작업 시에는 절삭이나 펀칭을 할 때보다 시트에 더 높은 예열 온도가 필요합니다. 텅스텐에는 머시닝 공정을 이용하기가 매우 어렵습니다. 산화란타늄을 이용한 텅스텐 합금은 머시닝하기가 어느정도 더 수월합니다. 하지만 공구의 마모 정도가 여전히 매우 상당하며 칩 또한 발생할 수 있습니다. 고융점 금속과 관련하여 구체적인 질문이 있으시다면 다년 간의 경험을 통해 기쁘게 도와드리도록 하겠습니다.
- 텅스텐의 화학적 속성은 어떻게 됩니까?
텅스텐은 상대습도 60% 미만에서 부식을 견딜 수 있습니다. 더욱 습한 대기에서는 변색이 발생하기 시작합니다. 하지만 몰리브덴보다는 덜합니다. 매우 높은 온도에서도 유리 용융물, 수소, 질소, 비활성 기체, 금속 용융물, 산화세라믹 용융물은 산화제를 함유하고 있지 않기 때문에 텅스텐에 큰 영향을 주지 않습니다.
다음 표는 텅스텐의 부식 특성을 나타낸 것입니다. 달리 표시되어 있지 않은 한, 순수 용액과 관련된 사양에는 공기 또는 질소가 혼합되어 있지 않습니다. 화학적인 외부 반응 물질이 조금이라도 농축되면 부식 속성에 엄청난 영향을 끼칠 수 있습니다. 복잡한 부식 관련 주제에 대해 질문이 있으십니까? 당사의 경험과 자체 부식 연구소를 통해 기꺼이 도와드리겠습니다.
매질 저항 (+), 비저항 (-) 참고 물 냉온수 < 80 °C + 온수 > 80 °C, 탈기 + 최고 700 °C까지 가열 + 산 플루오린화 수소산, HF + < 100 °C 염산, HCl + 인산, H3PO4 + < 270 °C 황산, H2SO4 + < 70%, < 190 °C 질산, HNO3 + 니트로 염산, HNO3 + 3 HCl + < 30 °C 유기산 + 알칼리 암모니아 용액, NH4OH + 수산화칼륨, KOH + < 50%, < 100 °C 수산화나트륨, NaOH + < 50%, < 100 °C 할로겐 플루오르, F2 - 염소, Cl2 + < 250 °C 브롬, Br2 + < 450 °C 요오드, I2 + < 450 °C 비금속 붕소, B + < 1200 °C 탄소, C + < 1200 °C 실리콘, Si + < 900 °C 인, P + < 800 °C 황, S + < 500 °C 기체* 암모니아, NH3 + < 1000 °C 일산화탄소, CO + < 1400 °C 이산화탄소, CO2 + < 1200 °C 탄화수소 + < 1200 °C 공기 및 산소, O2 + < 500 °C 비활성 기체(He, Ar, N2) + 수소, H2 + 수증기 + < 700 °C *기체의 이슬점에 특히 주의하십시오. 습기가 산화를 일으킬 수 있습니다. 용융물 유리 용융물* + < 1700 °C 알루미늄, Al + < 700 °C 베릴륨, Be - 비스무트, Bi + < 1400 °C 세슘, Cs + < 1200 °C 세륨, Ce + < 800 °C 구리, Cu + < 1300 °C 유로퓸, Eu + < 800 °C 갈륨, Ga + < 1000 °C 금, Au + < 1100 °C 철, Fe - 납, Pb + < 1100 °C 리튬, Li + < 1600 °C 마그네슘, Mg + < 1000 °C 수은, Hg + < 600 °C 니켈, Ni - 플루토늄, Pu + < 700 °C 포타슘, K + < 1200 °C 루비듐, Rb + < 1200 °C 사마륨, Sm + < 800 °C 스칸듐, Sc + < 1400 °C 은, Ag + 나트륨, Na + < 600 °C 주석, Sn + < 980 °C 우라늄, U + < 900 °C 아연, Zn + < 750 °C 용광로 건설 소재 알루미나, Al2O3 + < 1900 °C 산화베릴륨, BeO + < 2000 °C 흑연, C + < 1200 °C 마그네사이트, MgCO3 + < 1600 °C 산화마그네슘, MgO + < 1600 °C 탄화규소, SiC + < 1300 °C 산화지르코늄, ZrO2 + < 1900 °C Corrosion behavior of tungsten against selected substances
텅스텐 합금과 순수 텅스텐 비교
| W |
WVM |
WL | |
| 합금 성분 ( 중량 퍼센트) |
99.97% W | 30 - 70 µg/g K |
0.5% La2O3 1.0 % La2O3 1.5 % La2O3 2.0 % La2O3 |
| 열전도도 | ∼ | ∼ | ∼ |
| 고온 안정성 / 크리프 내성 |
∼ | ++ + |
+ |
| 재결정 온도 | ∼ | ++ | + |
| 미세 입자 구조 | ∼ | + | + |
| 연성 |
∼ | + | + |
| 작업 가능성/성형 가능성 |
∼ | + | ++ |
| 전자 일함수 | ∼ | ∼ | -- |
∼ 순수 W과 비슷 + 순수 W보다 높음 ++ 순수 W보다 훨씬 높음 - 순수 W보다 낮음 -- 순수 W보다 훨씬 낮음
특성 및 응용 분야
| WC20 | WRe | WCu | |
| 합금 성분 ( 중량 퍼센트) |
2% CeO2 | 5% / 26% Re | 10 - 40% Cu |
| 열전도도 | ∼ | - |
+ |
| 고온 안정성 / 크리프 내성 |
+ | + | -- |
| 재결정 온도 | + | + | |
| 미세 입자 구조 | + | ∼ | |
| 연성 |
+ | ++ | ++ |
| 작업 가능성/성형 가능성 |
++ | + | ++ |
| 전자 일함수 | + |
∼ 순수 W과 비슷 + 순수 W보다 높음 ++ 순수 W보다 훨씬 높음 - 순수 W보다 낮음 -- 순수 W보다 훨씬 낮음
품질 특성
아주 특수한 산업 응용 분야에 당사의 텅스텐이 이용된다는 사실은 이 소재의 독특한 특성들을 잘 보여줍니다. 그 중 간단하게 다음과 같은 세 가지 특성을 소개합니다.
- 뛰어난 크리프 내성과 높은 순도
당사의 텅스텐은 사파이어 결정 성장 분야의 용융 및 굳힘용 용기에 널리 사용되는 소재입니다. 순도가 높으면 사파이어 결정의 오염을 방지할 수 있고, 크리프 내성이 우수하면 제품의 치수 안정성을 보장할 수 있습니다. 따라서 극도로 높은 온도에서도 공정을 안정적으로 유지할 수 있습니다.
- 높은 순도와 훌륭한 전기전도성
모든 금속들 가운데 가장 낮은 열팽창계수와 높은 전기전도성을 지니고 있는 텅스텐은 박막 응용 분야에 완벽한 소재입니다. 높은 수준의 전기전도도와 인접한 레이어로의 낮은 열확산성을 갖고 있다는 것은 텅스텐이 TFT LCD 스크린에 사용되는 박막 트랜지스터에 중요한 구성요소가 될 수 있다는 뜻입니다. 물론 당사에서는 초고순도의 스퍼터링 타겟 형태로 코팅 소재를 공급해드릴 수 있습니다. 이보다 더 큰 치수의 텅스텐 타겟을 공급할 수 있는 제조업체는 없습니다.
- 긴 서비스 수명과 극도로 높은 녹는점
극도의 고온에서도 서비스 수명이 긴 당사의 텅스텐 도가니와 맨드렐 샤프트는 석영 유리 용융물까지도 어려움 없이 견딜 수 있습니다. 텅스텐의 순도가 우수하기 때문에 석영 용융물에서 거품이 형성되거나 변색이 발생하는 것을 안정적으로 방지할 수 있습니다.
매장
자연 발생과 준비
텅스텐은 중세 시대에 중앙 유럽의 오레 산맥에서 주석 환원 공정 도중 처음 발견되었습니다. 하지만 그 당시에는 필요 없이 딸려오는 요소로 취급되었습니다. 주석 환원 도중 찌꺼기를 형성하는 텅스텐 광석은 산출량을 심각하게 저해했습니다. 텅스텐(Wolfram(볼프람) = ‘늑대의 군침’)이라는 독일어 이름은 ‘늑대가 양을 잡아먹듯 주석을 소비한다’는 뜻에서 주석을 잡아먹는 광석이라는 오명에서 유래된 것입니다. 1752년, 화학자 Axel Fredrik Cronstedt는 어떤 중금속을 발견하고는 스웨덴어로 ‘무거운 돌’이라는 뜻의 ‘Tung Sten’이라는 이름을 붙였습니다. 그 후 30년이 지나고 나서야 Carl Wilhelm Scheele가 광석에서 텅스텐산을 만들어내는 데 성공하였습니다. 그러고 나서 2년이 흐른 뒤, Scheele의 조수였던 Juan Jose와 Fausto de Elhuyar 형제가 삼산화텅스텐을 환원하여 텅스텐을 생산해냈습니다. 오늘날, 텅스텐은 이 두 형제가 발견한 것으로 여겨지고 있습니다. ‘볼프라뮴(Wolframium)’이라는 이름과 그에 따른 W라는 기호는 Jöns Jakob Berzelius가 제안한 것입니다.
텅스텐 광석은 자연에서 철망간 중석((Fe/Mn)WO4)과 회중석(CaWO4) 형태로 가장 흔히 발견됩니다. 텅스텐 매장량이 가장 많은 곳은 중국, 러시아, 미국입니다. 오스트리아의 Felbertauern 지구의 Mittersill에도 회중석이 매장되어 있습니다.
매장량에 따라, 텅스텐 광석에는 0.3에서 2.5 중량 퍼센트 사이의 WO3이 함유되어 있습니다. WO3 함량을 약 60%로 높이는 데 분쇄, 그라인딩, 부유, 배소 공정이 이용될 수 있습니다. 남은 불순물은 대부분 수산화나트륨 소화를 통해 제거됩니다. 이 과정에서 얻어지는 텅스텐산나트륨은 이온 교환이라는 과정을 통해 APT(파라텅스텐산암모늄)로 변환됩니다.
500에서 1000 °C 사이 온도의 수소 대기에서 환원이 실시됩니다.
WO3+ 3H2 › W + 3H2O |
Global Tungsten Powders (GTP)는 Plansee 그룹 계열사로서 당사에 텅스텐 분말을 공급합니다. GTP사는 첨단 재활용 기술을 이용한 다양한 텅스텐 스크랩을 처리할 수 있는 능력을 보유하고 있습니다. 이는 당사에 안정적인 원료공급을 보장하는 중요한 역할을 합니다.
RMAP 준수 구매
일부 텅스텐과 탄탈륨은 콩고 민주 공화국(DRS) 국내와 주변의 분쟁 지역에서 채굴되어 ‘분쟁 광물’로 분류되어 있습니다. 당사는 그 책임감을 인식하는 기업으로서, 책임감있게 소싱된 원자재를 조달하고 이러한 분쟁에 엮이지 않도록 특히 주의하고 있습니다.
그렇기 때문에 당사는 텅스텐의 출처에 ‘분쟁이 없음’을 자발적으로 증명서를 통해 확인해드리고 있습니다. 이를 통해 책임감있는 광물 공급 연합(RMI)은 Plansee가 윤리적으로 문제가 없는 소스의 텅스텐 천연 자원을 이용한다고 인증합니다. 책임감있는 비즈니스 연합(RBA)의 감사위원회와 글로벌 e-지속가능성 연합(GeSI)은 Towanda에 있는 Plansee Group의 회사인 Global Tungsten & Powders (GTP)가 RMAP를 준수하여 텅스텐을 소싱한다고 확인하였습니다. Plansee의 고객에게 이 인증서는 Plansee Group이 텅스텐을 책임있는 소스로부터 조달한다는 객관적인 증명을 제시합니다.
생산 공정
어떻게 하냐고요? 분말 야금으로 합니다!
분말 야금이 뭐냐고요? 오늘날에는 강철, 알루미늄, 구리와 같은 산업용 금속과 합금들이 몰드에서 용융과 캐스팅을 통해 생산된다는 사실이 잘 알려져있습니다. 하지만 분말 야금은 이런 용융 공정을 거치지 않으며, 금속 분말을 압축한 후 이 소재의 녹는점 아래의 온도에서 열처리(소결)를 하여 제품을 제조합니다. 분말 야금 분야에서 가장 중요한 요소 세 가지는 금속 분말 그 자체와 압축 성형 및 소결 공정입니다. 당사는 이런 요소들을 모두 자체적으로 제어하고 최적화할 수 있습니다.
분말 야금을 이용하는 이유는 무엇인가요? 당사는 분말 야금을 통해 녹는점이 2000 °C가 넘는 소재들을 생산합니다. 이런 공정은 적은 수량을 생산할 때도 특히 경제적입니다. 또한 맞춤 분말 혼합물을 이용하여 특정한 속성을 갖춘 극도로 균질한 소재를 다양하게 생산할 수 있습니다.
텅스텐 분말은 가능한 합금 성분과 함께 혼합되며 냉간 등압 성형 방식으로 주로 결속됩니다. 여기에 이용되는 압력은 최고 2,000 bar에 달합니다. 이렇게 제작된 압축 블랭크(‘압분체’라고도 함)은 그 후 2000 °C가 넘는 온도의 특수 용광로에서 소결됩니다. 이 공정으로 밀도와 미세 구조가 형성됩니다. 고온 안정성과 경도 또는 흐름 특성과 같은 당사 소재들의 매우 특수한 속성들은 적절한 성형 방법(예: 단조, 압연, 드로잉)을 이용하여 얻어집니다. 이런 모든 단계가 완벽히 맞아들어야만 정확한 품질 요건을 달성할 수 있으며 뛰어난 순도와 품질을 갖춘 제품을 제조할 수 있는 것입니다.
산화Molymet(칠레)은 세계 최대 몰리브덴 정광 처리업체로, 당사의 삼산화몰리브덴 주요 공급업체입니다. Plansee Group은 Molymet 지분의 21.15%를 보유하고 있습니다. Global Tungsten & Powders(미국)은 Plansee Group의 한 부문을 담당하는 기업으로 텅스텐 금속 분말을 공급하는 주요 업체입니다.
제품 범위
| 소재 | 시트 및 플레이트 [두께] |
로드 [직경] |
와이어 [직경] |
| W | 0.025 – 20 mm | 0.3 – 90 mm | 0.025 – 1.50 mm |
| W-UHP | 요청 시 | ||
| WVM |
0.05 – 5 mm | 0.3 – 12.99 mm | 0.050 – 1.50 mm |
| WVMW |
13 – 45 mm | ||
| WL05/WL10/WL15 | 요청 시 | 0.3 – 90 mm | |
| WC20 | 요청 시 | ||
| WRe05/WRe26 | 요청 시 | 0.4 – 1.50 mm |
상기 치수에 대해 궁금한 점이 있으시거나 WCu 또는 INERMET®와 같은 다른 소재로 제작된 반제품에 관심이 있으신 경우 저희에게 연락해주십시오.
온라인 스토어
당사의 온라인 스토어에서 구성 가능한 치수의 텅스텐 및 텅스텐 합금 시트, 로드, 리본, 와이어 및 기타 제품들을 빠르고 쉽게 주문하실 수 있습니다.
Plansee 온라인 스토어에서 제품을 둘러보세요.
다운로드
텅스텐과 텅스텐 합금에 대해 더 알아보고자 하십니까? 여기 당사의 소재 브로셔와 제품 데이터 시트를 참고해주십시오.
자주 묻는 질문
텅스텐 관련 자주 묻는 질문
- 텅스텐은 금속인가요?
텅스텐은 높은 녹는점을 지닌 금속(고융점 금속)이며 전이 금속 그룹에 속해 있습니다. 원소 기호는 W이며 원자 번호는 74입니다. 고융점 금속은 녹는점이 백금(1772 °C)보다 높은 금속들을 말합니다.
- 텅스텐의 특성에는 어떤 것들이 있나요?
내열성으로 따지자면 텅스텐이 단연 최고입니다. 텅스텐은 모든 금속 중에 가장 높은 녹는점을 가지기 때문에 가장 높은 온도에서도 거의 파괴되지 않습니다. 또한 열팽창계수가 매우 낮기 때문에 치수 안정성이 높으며 전도성 또한 우수하다는 점을 강조드립니다.
- 텅스텐의 응용 분야에는 어떤 것들이 있나요?
고유의 기계적, 화학적 특성을 지닌 소재인 텅스텐은 가장 까다로운 요건까지 충족할 수 있는 뛰어난 소재입니다. 고온 용광로 구성요소, 램프 구성요소와 의료 및 박막 기술 요소를 제작할 때 이 소재를 사용합니다.
- 볼프람/텅스텐이라는 이름은 어디에서 온 걸까요?
텅스텐은 중세 시대에 중앙 유럽의 오레 산맥에서 주석 환원 공정 도중 처음 발견되었습니다. 하지만 그 당시에는 필요 없이 딸려오는 요소로 취급되었습니다. 주석 환원 도중 찌꺼기를 형성하는 텅스텐 광석은 산출량을 심각하게 저해했습니다. 텅스텐(Wolfram(볼프람) = ‘늑대의 군침’)이라는 독일어 이름은 ‘늑대가 양을 잡아먹듯 주석을 소비한다’는 뜻에서 주석을 잡아먹는 광석이라는 오명에서 유래된 것입니다. 1752년, 화학자 Axel Fredrik Cronstedt는 어떤 중금속을 발견하고는 스웨덴어로 ‘무거운 돌’이라는 뜻의 ‘Tung Sten’이라는 이름을 붙였습니다. 그 후 30년이 지나고 나서야 Carl Wilhelm Scheele가 광석에서 텅스텐산을 만들어내는 데 성공하였습니다. 그러고 나서 2년이 흐른 뒤, Scheele의 조수였던 Juan Jose와 Fausto de Elhuyar 형제가 삼산화텅스텐을 환원하여 텅스텐을 생산해냈습니다. 오늘날, 텅스텐은 이 두 형제가 발견한 것으로 여겨지고 있습니다. ‘볼프라뮴(Wolframium)’이라는 이름과 그에 따른 W라는 기호는 Jöns Jakob Berzelius가 제안한 것입니다.
- 텅스텐은 어디에서 채굴됩니까?
텅스텐 광석은 자연에서 철망간 중석((Fe/Mn)WO4)과 회중석(CaWO4) 형태로 가장 흔히 발견됩니다. 텅스텐 매장량이 가장 많은 곳은 중국, 러시아, 미국입니다. 오스트리아의 Felbertauern 지구의 Mittersill에도 회중석이 매장되어 있습니다.
다른 소재