تاریخچه کاربردهای تنگستن
اکتشافات در زمینه استفاده از تنگستن را میتوان به طور کلی به چهار حوزه مرتبط دانست: مواد شیمیایی، فولاد و آلیاژهای عالی، رشتهها و کاربیدها.
۱۸۴۷: از نمکهای تنگستن برای رنگآمیزی پنبه و ضد حریق کردن لباسهای مورد استفاده در تئاتر و سایر مقاصد استفاده شد.
۱۸۵۵: فرآیند بسمر اختراع شد و امکان تولید انبوه فولاد را فراهم کرد. در همان زمان، اولین فولادهای تنگستن در اتریش ساخته شدند.
۱۸۹۵: توماس ادیسون توانایی مواد در تابش فلورسانس هنگام قرار گرفتن در معرض اشعه ایکس را بررسی کرد و دریافت که تنگستات کلسیم مؤثرترین ماده است.
۱۹۰۰: فولاد تندبر، ترکیبی ویژه از فولاد و تنگستن، در نمایشگاه جهانی پاریس به نمایش گذاشته شد. این فولاد سختی خود را در دماهای بالا حفظ میکند و برای استفاده در ابزار و ماشینکاری ایدهآل است.
۱۹۰۳: رشتههای لامپها و حبابهای حبابی اولین کاربرد تنگستن بودند که از نقطه ذوب بسیار بالای آن و رسانایی الکتریکیاش بهره میبردند. تنها مشکل؟ تلاشهای اولیه نشان داد که تنگستن برای استفاده گسترده بسیار شکننده است.
۱۹۰۹: ویلیام کولیج و تیمش در جنرال الکتریک ایالات متحده موفق به کشف فرآیندی شدند که از طریق عملیات حرارتی مناسب و کار مکانیکی، رشتههای تنگستن انعطافپذیر ایجاد میکند.
۱۹۱۱: فرآیند کولیج تجاریسازی شد و در مدت کوتاهی لامپهای تنگستنی مجهز به سیمهای تنگستن داکتیل در سراسر جهان پخش شدند.
۱۹۱۳: کمبود الماسهای صنعتی در آلمان در طول جنگ جهانی دوم، محققان را به جستجوی جایگزینی برای قالبهای الماس که برای کشیدن سیم استفاده میشوند، سوق داد.
۱۹۱۴: «اعتقاد برخی از کارشناسان نظامی متفقین این بود که آلمان ظرف شش ماه از مهمات تهی خواهد شد. متفقین خیلی زود متوجه شدند که آلمان در حال افزایش تولید مهمات خود است و برای مدتی از تولید متفقین پیشی گرفته است. این تغییر تا حدی به دلیل استفاده آلمان از فولاد تندبر تنگستن و ابزارهای برش تنگستن بود. در کمال تعجب بریتانیاییها، تنگستنی که به این شکل استفاده میشد، بعداً کشف شد که عمدتاً از معادن کورنیش آنها در کورنوال تأمین میشد.» - از کتاب «تنگستن» نوشته کی.سی. لی در سال ۱۹۴۷
۱۹۲۳: یک شرکت آلمانی تولیدکننده لامپهای الکتریکی، حق ثبت اختراع کاربید تنگستن یا فلز سخت را ارائه میدهد. این فلز با سیمانکاری دانههای بسیار سخت مونوکاربید تنگستن (WC) در یک ماتریس چسباننده از فلز کبالت سخت با استفاده از تفجوشی فاز مایع ساخته میشود.
این نتیجه تاریخ تنگستن را تغییر داد: مادهای که استحکام، چقرمگی و سختی بالا را با هم ترکیب میکند. در واقع، کاربید تنگستن آنقدر سخت است که تنها ماده طبیعی که میتواند آن را خراش دهد، الماس است. (کاربید امروزه مهمترین کاربرد تنگستن است.)
دهه ۱۹۳۰: کاربردهای جدیدی برای ترکیبات تنگستن در صنعت نفت برای تصفیه هیدروژنی نفت خام به وجود آمد.
۱۹۴۰: توسعهی سوپرآلیاژهای پایه آهن، نیکل و کبالت آغاز شد تا نیاز به مادهای که بتواند در برابر دمای باورنکردنی موتورهای جت مقاومت کند، برطرف شود.
۱۹۴۲: در طول جنگ جهانی دوم، آلمانیها اولین کسانی بودند که از هسته کاربید تنگستن در پرتابههای زرهشکن با سرعت بالا استفاده کردند. تانکهای بریتانیایی هنگام برخورد با این پرتابههای کاربید تنگستن عملاً "ذوب" میشدند.
۱۹۴۵: فروش سالانه لامپهای رشتهای در ایالات متحده ۷۹۵ میلیون در سال بود.
دهه ۱۹۵۰: در این زمان، تنگستن به سوپرآلیاژها اضافه میشد تا عملکرد آنها را بهبود بخشد.
دهه ۱۹۶۰: کاتالیزورهای جدیدی حاوی ترکیبات تنگستن برای تصفیه گازهای خروجی در صنعت نفت متولد شدند.
۱۹۶۴: بهبود در بهرهوری و تولید لامپهای رشتهای، هزینه تأمین مقدار مشخصی از نور را در مقایسه با هزینه معرفی سیستم روشنایی ادیسون، سی برابر کاهش داد.
۲۰۰۰: در این نقطه، سالانه حدود ۲۰ میلیارد متر سیم لامپ کشیده میشود، طولی که تقریباً ۵۰ برابر فاصله زمین تا ماه است. روشنایی ۴٪ و ۵٪ از کل تولید تنگستن را مصرف میکند.
تنگستن امروز
امروزه، کاربید تنگستن بسیار گسترده است و کاربردهای آن شامل برش فلزات، ماشینکاری چوب، پلاستیک، کامپوزیتها و سرامیکهای نرم، شکلدهی بدون براده (گرم و سرد)، معدنکاری، ساخت و ساز، حفاری سنگ، قطعات سازهای، قطعات سایشی و قطعات نظامی است.
آلیاژهای فولاد تنگستن همچنین در تولید نازلهای موتور موشک که باید خواص مقاوم در برابر حرارت خوبی داشته باشند، استفاده میشوند. سوپرآلیاژهای حاوی تنگستن در پرههای توربین و قطعات و پوششهای مقاوم در برابر سایش استفاده میشوند.
با این حال، همزمان، سلطنت لامپهای رشتهای پس از ۱۳۲ سال به پایان رسیده است، زیرا آنها در ایالات متحده و کانادا شروع به کنار گذاشته شدن کردهاند.
زمان ارسال: ۲۹ ژوئیه ۲۰۲۱
