텅스텐

 

 주기율표 제6A족에 속하는 전이원소(轉移元素). 원소기호 : W 원자번호 : 74 원자량 : 183.8 녹는점 : 3387℃ 끓는점 : 5927℃ 비중 : 19.3(0℃) 볼프람(Wolfram)이라고도 한다. 예전에 주석광석에 이 원소의 광석이 혼입하면 다량의 주석이 슬래그화(化)되어 못쓰게 되었기 때문에, 탐욕스러운 늑대에 빗대어 이 원소의 광석을 Wolframite라 부르게 되었고, 이 원소를 Wolfram이라고 부르게 되었다. 또, 텅스텐이라는 이름은 스웨덴어로 ‘무거운 돌’이라는 뜻의 tungsten에서 연유한다. 즉, 이 원소의 광석이며 현재 회중석(灰重石)이라고 불리는 것이 1755년 A.크론슈테트에 의해서tungsten이라고 명명된 데에 의한다. 【존재】 지구상에 비교적 널리 존재하지만, 양은 그다지 많지 않다. 클라크수는 제26위이다. 주로 회중석 CaWO4, 철망간중석 (Fe ·Mn)WO4 등의 텅스텐산염석으로서 산출되고, 아시아의 태평양 연안, 북아메리카 등에 풍부한 광맥이 있다. 【성질】 백색 또는 회백색의 백금 비슷한 금속으로 α형과 β형의 두 가지가 있는데, 모두 등축정계(等軸晶系)에 속한다. α형은 공기 중에서 안정하지만, β형은 불안정하여 자연발화한다. 시중 판매품의 순도는 99.75∼99.99%이다. 습한 공기 중에서는 산화된다. 상온의 물과는 반응하지 않지만, 고온에서는 산화물이 된다. 묽은 황산이나 묽은 염산과 가온(加溫)하면 약간 침식당한다. 진한 질산과는 뜨거울 때 잘 녹고, 왕수(王水)와는 반응한다. 알칼리융해로도 잘 녹는다. 【제조법】 철망간중석은 알칼리융해를 한 다음에, 회중석은 염산으로 처리하여 산화텅스텐수화물 WO3 ·H2O로 만들어 원료로 한다. 이 원료를 수소기류 속에서 700℃ 이상, 또는 탄소와 1100℃ 이상으로가열하거나, 규소 ·나트륨 ·마그네슘 등의 금속과 함께 가열하면 분말로서 얻는다. 플루오르화수소산 ·융해염화칼륨 등에서 전기분해에 의해 환원시켜도 된다. 이렇게 해서 얻은 분말 텅스텐은 다져서 하소(晋燒) ·소결(燒結)하는 분말야금법을 사용하여 선상(線狀) 텅스텐으로 만든다. 금속단결정(金屬單結晶)으로 만들 때는 유기물을 결합제로 하여 수소기류 속에서 2200℃로 가열하는 등의 방법이 있다. 【용도】 전구나 진공관의 필라멘트, 용접용 전극(電極), 전기접점 등에 사용된다. 또, 합금으로서는 고속도강에 약 18%, 영구자석강에 5∼6%, 스테라이트계통의 내열 ·내식(耐蝕) 합금에 5∼22% 첨가된다. 또한 탄화물은 대단히 단단하여 소결탄화물합금으로서 공구에 사용된다.