ประวัติความเป็นมาของการใช้ทังสเตน

ประวัติความเป็นมาของการใช้ทังสเตน

การค้นพบในการใช้ทังสเตนสามารถเชื่อมโยงอย่างหลวมๆ กับสี่สาขา ได้แก่ เคมีภัณฑ์ เหล็กและซูเปอร์อัลลอยด์ เส้นใย และคาร์ไบด์

 1847: เกลือทังสเตนถูกนำมาใช้เพื่อผลิตผ้าฝ้ายสี และเพื่อให้เสื้อผ้าที่ใช้สำหรับการแสดงละครและวัตถุประสงค์อื่น ๆ กันไฟได้

 พ.ศ. 2398 (ค.ศ. 1855) กระบวนการ Bessemer ถูกประดิษฐ์ขึ้น เพื่อให้สามารถผลิตเหล็กได้จำนวนมาก ในเวลาเดียวกัน มีการผลิตเหล็กทังสเตนชุดแรกในประเทศออสเตรีย

 พ.ศ. 2438 (ค.ศ. 1895) โทมัส เอดิสัน ตรวจสอบความสามารถของวัสดุในการเรืองแสงเมื่อสัมผัสกับรังสีเอกซ์ และพบว่าแคลเซียม tungstate เป็นสารที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด

 1900: เหล็กความเร็วสูง ซึ่งเป็นส่วนผสมพิเศษของเหล็กและทังสเตน ถูกจัดแสดงที่นิทรรศการโลกในกรุงปารีส จะรักษาความแข็งที่อุณหภูมิสูง เหมาะสำหรับใช้ในเครื่องมือและการตัดเฉือน

 1903: เส้นใยในหลอดไฟและหลอดไฟคือการใช้ทังสเตนเป็นครั้งแรกโดยใช้จุดหลอมเหลวที่สูงมากและการนำไฟฟ้า ปัญหาเดียว? ความพยายามในช่วงแรกพบว่าทังสเตนเปราะเกินไปสำหรับการใช้งานอย่างแพร่หลาย

 1909: William Coolidge และทีมงานของเขาที่ General Electric สหรัฐอเมริกา ประสบความสำเร็จในการค้นพบกระบวนการที่สร้างเส้นใยทังสเตนที่มีความเหนียวผ่านการบำบัดความร้อนและการทำงานเชิงกลที่เหมาะสม

 พ.ศ. 2454: กระบวนการ Coolidge ได้ถูกจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ และในเวลาอันสั้น หลอดไฟทังสเตนก็แพร่กระจายไปทั่วโลกพร้อมกับสายไฟทังสเตนแบบเหนียว

 พ.ศ. 2456 (ค.ศ. 1913) การขาดแคลนเพชรอุตสาหกรรมในเยอรมนีในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองทำให้นักวิจัยมองหาทางเลือกอื่นนอกเหนือจากแม่พิมพ์เพชรซึ่งใช้ในการดึงลวด

 พ.ศ. 2457 (ค.ศ. 1914) “ผู้เชี่ยวชาญทางทหารฝ่ายสัมพันธมิตรเชื่อว่าภายในหกเดือนเยอรมนีจะหมดกระสุน ในไม่ช้าฝ่ายสัมพันธมิตรก็ค้นพบว่าเยอรมนีกำลังเพิ่มการผลิตอาวุธยุทโธปกรณ์ และได้เกินกำลังของฝ่ายสัมพันธมิตรอยู่ระยะหนึ่ง การเปลี่ยนแปลงส่วนหนึ่งเกิดจากการที่เธอใช้เหล็กทังสเตนความเร็วสูงและเครื่องมือตัดทังสเตน ท่ามกลางความประหลาดใจอันขมขื่นของชาวอังกฤษ ทังสเตนที่ใช้ซึ่งถูกค้นพบในเวลาต่อมา ส่วนใหญ่มาจากเหมืองคอร์นิชในคอร์นวอลล์” – จากหนังสือ “TUNGSTEN” ของ KC Li ในปี 1947

 พ.ศ. 2466 (ค.ศ. 1923) บริษัทหลอดไฟสัญชาติเยอรมันยื่นสิทธิบัตรสำหรับทังสเตนคาร์ไบด์หรือโลหะแข็ง มันทำโดยการ "ประสาน" เม็ดทังสเตนโมโนคาร์ไบด์ (WC) ที่มีความแข็งมากในเมทริกซ์สารยึดเกาะของโลหะโคบอลต์ที่แข็งแกร่งโดยการเผาผนึกด้วยเฟสของเหลว

ผลลัพธ์ที่ได้เปลี่ยนประวัติศาสตร์ของทังสเตน: วัสดุที่ผสมผสานความแข็งแกร่ง ความเหนียว และความแข็งสูงเข้าด้วยกัน ที่จริงแล้ว ทังสเตนคาร์ไบด์นั้นมีความแข็งมาก วัสดุธรรมชาติชนิดเดียวที่สามารถทำให้เกิดรอยขีดข่วนได้ก็คือเพชร (คาร์ไบด์คือการใช้งานที่สำคัญที่สุดสำหรับทังสเตนในปัจจุบัน)

ช่วงทศวรรษที่ 1930: การใช้งานใหม่ๆ เกิดขึ้นสำหรับสารประกอบทังสเตนในอุตสาหกรรมน้ำมันสำหรับการบำบัดด้วยไฮโดรทรีตของน้ำมันดิบ

 พ.ศ. 2483: การพัฒนาซูเปอร์อัลลอยด์ที่มีเหล็ก นิกเกิล และโคบอลต์เริ่มต้นขึ้น เพื่อเติมเต็มความต้องการวัสดุที่สามารถทนต่ออุณหภูมิอันน่าทึ่งของเครื่องยนต์ไอพ่นได้

 พ.ศ. 2485 (ค.ศ. 1942) ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ชาวเยอรมันเป็นกลุ่มแรกที่ใช้แกนทังสเตนคาร์ไบด์ในกระสุนเจาะเกราะความเร็วสูง รถถังอังกฤษแทบ "ละลาย" เมื่อโดนกระสุนทังสเตนคาร์ไบด์

 พ.ศ. 2488 (ค.ศ. 1945) ยอดขายหลอดไส้ในสหรัฐอเมริกาต่อปีอยู่ที่ 795 ล้านชิ้นต่อปี

 ทศวรรษ 1950: ถึงเวลานี้ ทังสเตนได้ถูกเพิ่มเข้าไปในซูเปอร์อัลลอยเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ

 ทศวรรษ 1960: ตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่ถือกำเนิดขึ้นโดยมีสารประกอบทังสเตนเพื่อบำบัดก๊าซไอเสียในอุตสาหกรรมน้ำมัน

 พ.ศ. 2507 (ค.ศ. 1964): การปรับปรุงประสิทธิภาพและการผลิตหลอดไส้สามารถลดต้นทุนในการให้แสงสว่างตามปริมาณที่กำหนดได้สามสิบเท่า เมื่อเทียบกับต้นทุนในการเริ่มใช้ระบบไฟส่องสว่างของเอดิสัน

 พ.ศ. 2543 (ค.ศ. 2000) ณ จุดนี้ มีการดึงลวดหลอดไฟประมาณ 2 หมื่นล้านเมตรในแต่ละปี ซึ่งมีความยาวประมาณ 50 เท่าของระยะห่างระหว่างโลกกับดวงจันทร์ แสงสว่างใช้ 4% และ 5% ของการผลิตทังสเตนทั้งหมด

ทังสเตนวันนี้

ปัจจุบัน ทังสเตนคาร์ไบด์แพร่หลายอย่างมาก และการใช้งานต่างๆ ได้แก่ การตัดโลหะ การตัดเฉือนไม้ พลาสติก วัสดุผสม และเซรามิกแบบอ่อน การขึ้นรูปแบบไม่มีเศษ (ร้อนและเย็น) การทำเหมือง การก่อสร้าง การขุดเจาะหิน ชิ้นส่วนโครงสร้าง ชิ้นส่วนที่สึกหรอ และส่วนประกอบทางการทหาร .

โลหะผสมเหล็กทังสเตนยังใช้ในการผลิตหัวฉีดเครื่องยนต์จรวดซึ่งจะต้องมีคุณสมบัติทนความร้อนได้ดี ซูเปอร์อัลลอยด์ที่มีทังสเตนถูกนำมาใช้ในใบพัดกังหันและชิ้นส่วนและสารเคลือบที่ทนทานต่อการสึกหรอ

อย่างไรก็ตาม ขณะเดียวกัน รัชสมัยของหลอดไส้ก็ได้สิ้นสุดลงแล้วหลังจากผ่านไป 132 ปี เนื่องจากหลอดไฟเริ่มค่อยๆ หมดไปในสหรัฐอเมริกาและแคนาดา