ИСТОРИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОЛЬФРАМА
Открытия в области использования вольфрама можно условно связать с четырьмя областями: химикаты, сталь и суперсплавы, нити и карбиды.
1847: Соли вольфрама используются для производства цветного хлопка, а также для придания огнестойкости одежде, используемой в театрах и других целях.
1855: Изобретён бессемеровский процесс, позволяющий производить сталь в больших объёмах. В это же время в Австрии производятся первые вольфрамовые стали.
1895: Томас Эдисон исследовал способность материалов флуоресцировать под воздействием рентгеновских лучей и обнаружил, что наиболее эффективным веществом является вольфрамат кальция.
1900: На Всемирной выставке в Париже представлена быстрорежущая сталь — специальная смесь стали и вольфрама. Она сохраняет твёрдость при высоких температурах, идеально подходит для изготовления инструментов и обработки.
1903: Нити накаливания в лампах и электролампах стали первым применением вольфрама, в котором использовались его чрезвычайно высокая температура плавления и электропроводность. Единственная проблема? Первые попытки показали, что вольфрам слишком хрупкий для широкого применения.
1909: Уильяму Кулиджу и его команде из компании General Electric (США) удалось открыть процесс, позволяющий создавать пластичные вольфрамовые нити с помощью соответствующей термической обработки и механической обработки.
1911: Процесс Кулиджа запущен в коммерческое производство, и за короткое время вольфрамовые лампочки, оснащенные пластичной вольфрамовой проволокой, распространились по всему миру.
1913: Нехватка промышленных алмазов в Германии во время Второй мировой войны заставляет исследователей искать альтернативу алмазным волокам, которые используются для волочения проволоки.
1914: «Некоторые военные эксперты союзников полагали, что через шесть месяцев у Германии закончатся боеприпасы. Вскоре союзники обнаружили, что Германия наращивает производство боеприпасов и на какое-то время превзошла их. Это изменение отчасти было связано с использованием ею быстрорежущей стали и вольфрамовых режущих инструментов. К горькому изумлению британцев, позже выяснилось, что используемый вольфрам в основном добывался на их корнуоллских рудниках». – Из книги К. К. Ли «ВОЛЬФРАМ» 1947 года
1923: Немецкая компания по производству электроламп подаёт патент на карбид вольфрама, или твёрдый сплав. Он изготавливается путём «цементирования» очень твёрдых зёрен монокарбида вольфрама (WC) в связующей матрице из прочного металлического кобальта методом жидкофазного спекания.
Результат изменил историю вольфрама: материала, сочетающего в себе высокую прочность, вязкость и твёрдость. Более того, карбид вольфрама настолько твёрд, что единственный природный материал, способный его поцарапать, — это алмаз. (Сегодня карбид — важнейшая область применения вольфрама.)
1930-е годы: Появились новые области применения соединений вольфрама в нефтяной промышленности для гидроочистки сырой нефти.
1940: Начинается разработка суперсплавов на основе железа, никеля и кобальта для удовлетворения потребности в материале, способном выдерживать невероятные температуры реактивных двигателей.
1942: Во время Второй мировой войны немцы первыми применили сердечник из карбида вольфрама в высокоскоростных бронебойных снарядах. Британские танки буквально «плавились» при попадании этих карбид-вольфрамовых снарядов.
1945: Годовой объем продаж ламп накаливания в США составляет 795 миллионов штук.
1950-е годы: К этому времени вольфрам начинают добавлять в суперсплавы для улучшения их характеристик.
1960-е годы: Появились новые катализаторы, содержащие соединения вольфрама для очистки выхлопных газов в нефтяной промышленности.
1964: Повышение эффективности и увеличение производства ламп накаливания снижает стоимость обеспечения определенного количества света в тридцать раз по сравнению со стоимостью на момент внедрения системы освещения Эдисона.
2000: В настоящее время ежегодно вытягивается около 20 миллиардов метров лампового провода, что примерно в 50 раз превышает расстояние от Земли до Луны. На освещение потребляется 4% и 5% от общего объёма производимого вольфрама.
ВОЛЬФРАМ СЕГОДНЯ
Сегодня карбид вольфрама чрезвычайно распространен, и его применение охватывает резку металла, обработку древесины, пластмасс, композитов и мягкой керамики, безстружечную штамповку (горячую и холодную), горнодобычу, строительство, бурение горных пород, изготовление конструктивных деталей, изнашиваемых деталей и военных компонентов.
Вольфрамовые сплавы стали также используются при производстве сопел ракетных двигателей, которые должны обладать высокими жаропрочными свойствами. Суперсплавы, содержащие вольфрам, применяются в лопатках турбин, износостойких деталях и покрытиях.
Однако в то же время эпоха ламп накаливания, длившаяся 132 года, подошла к концу, поскольку в США и Канаде их начали постепенно выводить из эксплуатации.
Время публикации: 29 июля 2021 г.
