A volfrám felhasználásának története

A volfrám felhasználásának története

A volfrám felhasználásával kapcsolatos felfedezések lazán négy területhez köthetők: vegyi anyagok, acél és szuperötvözetek, filamentek és keményfémek.

 1847: Volfrámsókat használnak színes pamut előállítására, valamint színházi és egyéb célokra használt ruhák tűzállóvá tételére.

 1855: Feltalálják a Bessemer-eljárást, amely lehetővé teszi az acél tömeggyártását. Ugyanekkor Ausztriában elkezdik gyártani az első volfrámacélokat.

 1895: Thomas Edison megvizsgálta az anyagok röntgensugarak hatására történő fluoreszkálásának képességét, és megállapította, hogy a kalcium-volframát a leghatékonyabb anyag.

 1900: A gyorsacélt, egy speciális acél és volfrám keverékét, kiállítják a párizsi világkiállításon. Magas hőmérsékleten is megőrzi keménységét, így tökéletes szerszámokban és megmunkálásban való felhasználásra.

 1903: A volfrámot először a lámpákban és villanykörtékben használták fel izzószálakban, kihasználva annak rendkívül magas olvadáspontját és elektromos vezetőképességét. Az egyetlen probléma? A korai kísérletek során a volfrám túl ridegnek bizonyult a széles körű felhasználáshoz.

 1909: William Coolidge és csapata az amerikai General Electricnél sikeresen felfedez egy eljárást, amely megfelelő hőkezeléssel és mechanikai megmunkálással képlékeny volfrámszálakat hoz létre.

 1911: A Coolidge-eljárás kereskedelmi forgalomba kerül, és rövid időn belül világszerte elterjedtek a képlékeny volfrámhuzalokkal szerelt volfrámlámpák.

 1913: A második világháború alatt Németországban tapasztalható ipari gyémánthiány arra késztette a kutatókat, hogy alternatívát keressenek a dróthúzáshoz használt gyémántszerszámokra.

 1914: „Néhány szövetséges katonai szakértő úgy vélte, hogy hat hónapon belül Németország kimerül a lőszerkészletéből. A szövetségesek hamarosan felfedezték, hogy Németország növeli a lőszergyártását, és egy ideig meghaladta a szövetségesek termelését. A változás részben a volfrám gyorsacél és a volfrám vágószerszámok használatának volt köszönhető. A britek keserű ámulatára, mint később kiderült, a felhasznált volfrám nagyrészt a cornwalli bányáikból származik.” – KC Li 1947-es „TUNGSTEN” című könyvéből

 1923: Egy német villanykörtéket gyártó cég szabadalmat nyújt be a volfrám-karbidra, vagyis keményfémre. Ezt úgy állítják elő, hogy nagyon kemény volfrám-monokarbid (WC) szemcséket „cementálnak” egy szívós kobaltfém kötőanyag-mátrixban folyékony fázisú szinterezéssel.

Az eredmény megváltoztatta a volfrám történetét: egy olyan anyagé, amely egyesíti a nagy szilárdságot, a szívósságot és a nagy keménységet. Valójában a volfrám-karbid annyira kemény, hogy az egyetlen természetes anyag, amely megkarcolhatja, a gyémánt. (A keményfém a volfrám legfontosabb felhasználási módja napjainkban.)

1930-as évek: Új alkalmazások jelentek meg a volfrámvegyületek számára az olajiparban a nyersolajok hidrogénezésére.

 1940: Megkezdődik a vas-, nikkel- és kobaltalapú szuperötvözetek fejlesztése, hogy kielégítsék a sugárhajtóművek hihetetlen hőmérsékletének ellenálló anyag iránti igényt.

 1942: A második világháború alatt a németek használtak elsőként volfrám-karbid magot nagy sebességű páncéltörő lövedékekben. A brit tankok gyakorlatilag „megolvadtak”, amikor eltalálták ezeket a volfrám-karbid lövedékeket.

 1945: Az izzólámpák éves eladása az Egyesült Államokban eléri a 795 millió darabot.

 1950-es évek: Ekkorra már volfrámot adtak a szuperötvözetekhez a teljesítményük javítása érdekében.

 1960-as évek: Új, volfrámvegyületeket tartalmazó katalizátorok születtek az olajiparban a kipufogógázok kezelésére.

 1964: Az izzólámpák hatékonyságának és gyártásának javulása harmincszorosára csökkenti egy adott mennyiségű fény előállításának költségét az Edison-féle világítási rendszer bevezetésének költségéhez képest.

 2000: Ekkorra évente körülbelül 20 milliárd méternyi lámpahuzalt húznak meg, ami a Föld-Hold távolság körülbelül 50-szeresének felel meg. A világítástechnika a teljes volfrámtermelés 4%, illetve 5%-át használja fel.

VOLFRAM MA

Napjainkban a volfrám-karbid rendkívül elterjedt, alkalmazási területei közé tartozik a fémforgácsolás, fa, műanyagok, kompozitok és lágy kerámiák megmunkálása, forgácsmentes alakítás (meleg és hideg), bányászat, építőipar, kőzetfúrás, szerkezeti alkatrészek, kopóalkatrészek és katonai alkatrészek gyártása.

A volfrámötvözeteket rakétahajtómű-fúvókák gyártásához is használják, amelyeknek jó hőálló tulajdonságokkal kell rendelkezniük. A volfrámot tartalmazó szuperötvözeteket turbinalapátokban, valamint kopásálló alkatrészekben és bevonatokban használják.

Ugyanakkor az izzólámpák uralkodása 132 év után véget ért, mivel az Egyesült Államokban és Kanadában elkezdődött a fokozatos kivonásuk a forgalomból.