لا يُستخدم التنجستن عادةً في أجهزة التسخين بسبب ارتفاع درجة حرارة انتقاله من الدكتايل إلى الهشّ، مما يجعل من الصعب التعامل معه وعرضة للكسر في درجات الحرارة المنخفضة. بالإضافة إلى ذلك، يتأكسد التنغستن في الهواء في درجات الحرارة المرتفعة، مما يستلزم وجود جو غازي وقائي لتطبيقات اللحام والتسخين.
ملخص الإجابة:
لا يُستخدم التنغستن في أجهزة التسخين في المقام الأول لأنه يصبح هشًا في درجات الحرارة المنخفضة ويتأكسد في الهواء عند درجات الحرارة المرتفعة، مما يجعل التعامل معه صعبًا ويتطلب ظروف معالجة خاصة.
-
الشرح التفصيلي:الهشاشة في درجات الحرارة المنخفضة:
-
يتميز التنجستن بدرجة حرارة انتقالية من الدكتايل إلى الهشاشة تكون عادةً أعلى من درجة حرارة الغرفة. وهذا يعني أنه تحت درجة حرارة معينة، يتحول التنغستن من قابلية السحب (يمكن سحبه إلى أسلاك أو طرقه إلى صفائح رقيقة) إلى هش (عرضة للكسر أو التحطم). هذه الخاصية تجعل التنجستن صعب التشكيل والتشكيل، خاصةً في بيئات درجة حرارة الغرفة النموذجية حيث يتصرف مثل الزجاج أكثر من المعدن.الأكسدة في درجات الحرارة العالية:
-
يتأكسد التنجستن في الهواء عند درجات حرارة تبدأ من 500 درجة مئوية تقريبًا وتتسارع هذه العملية فوق 1200 درجة مئوية. يمكن أن تؤدي الأكسدة إلى تدهور المواد وفشلها، خاصةً في عناصر التسخين حيث يكون الحفاظ على السلامة الهيكلية أمرًا بالغ الأهمية. ولذلك، عند استخدام التنغستن في تطبيقات التسخين، غالبًا ما يتطلب الأمر وجود جو غازي وقائي أو تفريغ الهواء لمنع الأكسدة، مما يضيف تعقيدًا وتكلفة لجهاز التسخين.التحديات في التصنيع:
-
تساهم صعوبة تصنيع التنغستن وتصنيعه بسبب درجة حرارة انتقاله العالية من الدكتايل إلى الهش في محدودية استخدامه في أجهزة التسخين. أدوات التصنيع التقليدية مثل أدوات الماس غير فعالة بالنسبة للتنغستن النقي، ولا يمكن سحب المادة أو بثقها بسهولة في أنابيب. وهذا يجعل إنتاج عناصر تسخين التنغستن أكثر تكلفة وصعوبة من الناحية التقنية مقارنةً بمواد أخرى مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو أسلاك المقاومة.المواد البديلة:
بالنسبة للعديد من تطبيقات التسخين، يُفضل استخدام مواد بديلة مثل أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ أو أسلاك المقاومة نظرًا لانخفاض درجات حرارة التشغيل القصوى وسهولة التصنيع ومقاومة الأكسدة. هذه المواد أكثر ملاءمة لتطبيقات التسخين العامة حيث لا تتجاوز درجات الحرارة 650 درجة مئوية، مما يجعلها أكثر عملية وفعالية من حيث التكلفة للاستخدام على نطاق واسع في أجهزة التسخين.
في الختام، بينما يمتلك التنغستن خصائص فريدة مثل نقطة الانصهار العالية والاستقرار الحراري الجيد، فإن هشاشته في درجات الحرارة المنخفضة وميله للأكسدة في درجات الحرارة العالية تجعله أقل ملاءمة لتطبيقات التسخين العامة. وتتطلب هذه التحديات معالجة وظروفًا متخصصة، مما يزيد من تعقيد وتكلفة استخدام التنغستن في أجهزة التسخين.
