ІСТОРІЯ ВИКОРИСТАННЯ ВОЛЬФРАМУ
Відкриття у використанні вольфраму можна приблизно пов'язати з чотирма галузями: хімічна промисловість, сталь та суперсплави, нитки та карбіди.
1847: Солі вольфраму використовуються для виготовлення кольорової бавовни та для виготовлення вогнестійкого одягу, що використовується в театральних та інших цілях.
1855: Винайдено процес Бессемера, що дозволило масове виробництво сталі. У той же час в Австрії почали виробляти перші вольфрамові сталі.
1895: Томас Едісон досліджував здатність матеріалів флуоресціювати під впливом рентгенівських променів і виявив, що вольфрамат кальцію є найефективнішою речовиною.
1900: Швидкорізальна сталь, спеціальна суміш сталі та вольфраму, представлена на Всесвітній виставці в Парижі. Вона зберігає свою твердість за високих температур, що ідеально підходить для використання в інструментах та механічній обробці.
1903: Нитки розжарення в лампах та лампочках розжарювання були першим застосуванням вольфраму, яке базувалося на його надзвичайно високій температурі плавлення та електропровідності. Єдина проблема? Ранні спроби виявили, що вольфрам занадто крихкий для широкого використання.
1909: Вільям Кулідж та його команда з General Electric (США) успішно відкривають процес створення пластичних вольфрамових ниток шляхом відповідної термічної обробки та механічної обробки.
1911: Процес Куліджа був комерціалізований, і за короткий час вольфрамові лампочки, оснащені пластичними вольфрамовими дротами, поширилися по всьому світу.
1913: Дефіцит промислових алмазів у Німеччині під час Другої світової війни спонукав дослідників шукати альтернативу алмазним штампам, які використовуються для волочіння дроту.
1914: «Деякі військові експерти союзників вважали, що за шість місяців у Німеччині вичерпаються боєприпаси. Союзники невдовзі виявили, що Німеччина збільшує виробництво боєприпасів і на деякий час перевищувала обсяги виробництва союзників. Зміна частково була пов'язана з використанням нею вольфрамової швидкорізальної сталі та вольфрамових ріжучих інструментів. На гіркий подив британців, вольфрам, який використовувався таким чином, як пізніше виявилося, переважно надходив з їхніх корнуольських копалень у Корнуоллі». – З книги К. К. Лі 1947 року «ВОЛЬФРАМ»
1923: Німецька компанія з виробництва електричних ламп подає патент на карбід вольфраму, або твердий метал. Його виготовляють шляхом «цементування» зерен дуже твердого монокарбіду вольфраму (WC) у зв'язуючій матриці з міцного металу кобальту шляхом рідкофазного спікання.
Результат змінив історію вольфраму: матеріалу, який поєднує високу міцність, в'язкість і високу твердість. Фактично, карбід вольфраму настільки твердий, що єдиним природним матеріалом, який може його подряпати, є алмаз. (Карбід є найважливішим способом використання вольфраму сьогодні.)
1930-ті роки: З'явилися нові способи застосування сполук вольфраму в нафтовій промисловості для гідроочищення сирої нафти.
1940: Почалася розробка надсплавів на основі заліза, нікелю та кобальту, щоб задовольнити потребу в матеріалі, здатному витримувати неймовірні температури реактивних двигунів.
1942: Під час Другої світової війни німці першими використали карбід-вольфрамовий сердечник у високошвидкісних бронебійних снарядах. Британські танки практично «плавилися» під впливом цих карбід-вольфрамових снарядів.
1945: Річний обсяг продажів ламп розжарювання в США становить 795 мільйонів на рік.
1950-ті роки: На цей час вольфрам додають до надсплавів для покращення їхніх характеристик.
1960-ті роки: З'явилися нові каталізатори, що містять сполуки вольфраму, для обробки вихлопних газів у нафтовій промисловості.
1964: Покращення ефективності та виробництва ламп розжарювання зменшують вартість забезпечення заданої кількості світла в тридцять разів порівняно з вартістю на момент впровадження системи освітлення Едісона.
2000: На цей час щороку виготовляється близько 20 мільярдів метрів лампового дроту, довжина якого приблизно в 50 разів перевищує відстань між Землею та Місяцем. Освітлення споживає 4% та 5% від загального обсягу виробництва вольфраму.
ВОЛЬФРАМ СЬОГОДНІ
Сьогодні карбід вольфраму надзвичайно поширений, а його застосування включає різання металу, обробку деревини, пластмас, композитів та м'якої кераміки, безстружкове формування (гаряче та холодне), гірничодобувну промисловість, будівництво, буріння гірських порід, виготовлення конструкційних деталей, зношуваних деталей та військових компонентів.
Вольфрамові сталеві сплави також використовуються у виробництві сопел ракетних двигунів, які повинні мати хороші термостійкі властивості. Суперсплави, що містять вольфрам, використовуються у лопатках турбін, зносостійких деталях і покриттях.
Однак, водночас, панування ламп розжарювання закінчилося після 132 років, оскільки вони почали поступово виводитися з використання у США та Канаді.
Час публікації: 29 липня 2021 р.
