[금속공학] 금속재료의 혁명-텅스텐, 몰리브데넘

1. 텅스텐의 물리적 특성

텅스텐은 자연상태에서 주로 산화물 형태로 존재하며, 원소 기호는 W이고 원자번호는 74이다. 밀도는 19.25 g/cm³로 금속 중에서 가장 높으며, 이는 철(7.87 g/cm³)의 약 2.4배, 금(19.32 g/cm³)와 유사하다. 결정구조는 체심입방(CBCC)으로, 높은 밀도에 비례하는 뛰어난 강도를 자랑한다. 융점은 3422도 섭씨로, 금속 중에서 가장 높은 편에 속하며, 이는 강철(약 1370도 섭씨)의 2.5배 정도다. 이러한 높은 융점 덕분에 극한 온도 환경에서도 안정성을 유지할 수 있다. 인장 강도는 약 550 MPa 이상이며, 연성은 낮고 취성에 가깝다는 특징이 있다. 열전도율은 약 174 W/m·K로 구리(약 385 W/m·K)의 절반 수준이나, 강한 내열성과 높은 열저항성을 보여준다. 전기전도율은 약 7.8 × 10^6 S/m로 구리의 15% 수준이지만, 전기저항의 안정성은 뛰어나다. 광학적 특성으로는 금속광택과 뛰어난 반사율을 가지고 있으며, 특히 자외선과 가시광선 영역에서 우수한 반사율 80-85%를 기록한다. 텅스텐은 뛰어난 내식성을 갖지 않기 때문에 자연적으로 산화되어 산화텅스텐(WO₃, WO₂ 등)을 형성하며, 이는 표면 보호층 …