[금속공학] 텅스텐의 특징과 용도, 금속산업계에 미친 영향

1. 텅스텐의 물리적 및 화학적 특성

텅스텐은 원자번호 74번인 희유금속으로, 자연 상태에서는 대부분 이산화텅스텐(WO₃)이나 텅스텐 광석에서 추출된다. 매우 높은 녹는점으로 유명한데, 3422도씨로 금속 중에서 가장 높다. 이로 인해 고온 환경에서도 형태와 성질이 거의 변하지 않으며, 용융이 어려운 특성이 있다. 텅스텐의 밀도는 19.25 g/cm³로, 금속 중에서도 무거운 편에 속하며, 강철보다 약 1.7배 무겁다. 또한, 뛰어난 열전도성을 갖추고 있어, 구리(약 385 W/m·K)와 비교했을 때 약 173 W/m·K의 열전도성을 보여주며, 높은 온도에서도 열 전달이 효과적이다. 반사율 역시 높아 투명 또는 반투명 상태의 광택 표면이 형성되어, 전기전자 기기와 방사선 차폐용으로 활용된다.

화학적 특성으로 볼 때, 텅스텐은 강한 산화 방지성능을 지니며, 산화에 대한 저항력이 높다. 그러나, 강산(예를 들어, 황산 또는 질산)에는 안정적이지 않아 산성 환경에서는 부식 가능성이 있다. 또한, 텅스텐은 단독 상태보다 산화물이나 카바이드 형태로 존재하며, 이는 검은색 또는 회색의 광택이 없는 고체로 존재한다. 텅스텐은 산소와 결합하여 자연스럽게 …