ИСТОРИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ВОЛЬФРАМА
Открытия в использовании вольфрама можно условно связать с четырьмя областями: химией, сталью и суперсплавами, нитями и карбидами.
1847: Соли вольфрама используются для производства цветного хлопка и огнеупорной одежды, используемой для театральных и других целей.
1855: Изобретён бессемеровский процесс, позволивший начать массовое производство стали. В то же время в Австрии производятся первые вольфрамовые стали.
1895: Томас Эдисон исследовал способность материалов флуоресцировать под воздействием рентгеновских лучей и обнаружил, что вольфрамат кальция является наиболее эффективным веществом.
1900: Быстрорежущая сталь, особая смесь стали и вольфрама, представлена на Всемирной выставке в Париже. Он сохраняет свою твердость при высоких температурах и идеально подходит для использования в инструментах и механической обработке.
1903: Нити накаливания в лампах и лампочках 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 использования.
1909: Уильям Кулидж и его команда из General Electric, США, успешно открыли процесс создания пластичных вольфрамовых нитей посредством соответствующей термообработки и механической обработки.
1911: Процесс Кулиджа выведен на рынок, и за короткое время по всему миру распространились вольфрамовые лампочки с пластичными вольфрамовыми проводами.
1913: Нехватка технических алмазов в Германии во время Второй мировой войны заставляет исследователей искать альтернативу алмазным матрицам, которые используются для волочения проволоки.
1914 год: «Некоторые военные эксперты союзников считали, что через шесть месяцев Германия исчерпает боеприпасы. Союзники вскоре обнаружили, что Германия увеличивает производство боеприпасов и на какое-то время превышает производство союзников. Частично это изменение произошло из-за того, что она использовала вольфрамовую быстрорежущую сталь и вольфрамовые режущие инструменты. К горькому изумлению британцев, вольфрам, используемый таким образом, как позже выяснилось, добывался в основном из их корнуоллских рудников в Корнуолле». – Из книги К.С. Ли «ВОльфрам» 1947 года.
1923: Немецкая компания по производству электрических лампочек подает патент на карбид вольфрама или твердый сплав. Он изготавливается путем «цементирования» очень твердых зерен монокарбида вольфрама (WC) в связующую матрицу из прочного металлического кобальта путем спекания в жидкой фазе.
Результат изменил историю вольфрама: материала, сочетающего в себе высокую прочность, вязкость и высокую твердость. На самом деле карбид вольфрама настолько тверд, что единственный природный материал, который может его поцарапать, — это алмаз. (На сегодняшний день наиболее важным применением вольфрама является карбид.)
1930-е годы: появились новые применения соединений вольфрама в нефтяной промышленности для гидроочистки сырой нефти.
1940: Начинается разработка суперсплавов на основе железа, никеля и кобальта, чтобы удовлетворить потребность 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 практически «плавились» при попадании этих снарядов из карбида вольфрама.
1945: Годовые продажи ламп накаливания в США составляют 795 миллионов в год.
1950-е годы: к этому времени вольфрам добавляют в суперсплавы для улучшения их характеристик.
1960-е: Появились новые катализаторы, содержащие соединения вольфрама, для очистки выхлопных газов в нефтяной промышленности.
1964: Повышение эффективности и производство ламп накаливания сокращают стоимость обеспечения заданного количества света в тридцать раз по сравнению со стоимостью при внедрении системы освещения Эдисона.
2000: На данный момент ежегодно протягивается около 20 миллиардов метров лампового провода, длина которого примерно в 50 раз превышает расстояние Земля-Луна. На освещение потребляется 4% и 5% от общего объема производства вольфрама.
ВОЛЬФРАМ СЕГОДНЯ
Сегодня карбид вольфрама чрезвычайно широко распространен, и его области применения включают резку металлов, обработку древесины, пластмасс, композитов и мягкой керамики, формовку без стружки (горячую и холодную), горнодобывающую промышленность, строительство, бурение в горных породах, конструкционные детали, изнашиваемые детали и военные компоненты. .
Сплавы вольфрамовой стали используются также при производстве сопел ракетных двигателей, которые должны обладать хорошими жаростойкими свойствами. Суперсплавы, содержащие вольфрам, используются в турбинных лопатках, износостойких деталях и покрытиях.
Однако в то же время господство ламп накаливания подошло к концу через 132 года, поскольку в США и Канаде их использование начало постепенно прекращаться.
Время публикации: 29 июля 2021 г.
