Історія вольфрамового дроту

Вольфрамдріт - це нитка розжарення, виготовлена ​​шляхом кування та витягування вольфрамових стрижнів. Завдяки чудовим властивостям вольфрамовий дріт має широкий спектр застосування. Наприклад, вольфрамові нитки використовуються в електричних джерелах світла, таких як лампи розжарювання та галогенні лампи. У цій статті ми розглянемо історію вольфрамового дроту.

Розвиток промисловості вольфрамової нитки з самого початку був тісно пов’язаний із виробництвом електричних лампочок.

У 1878 році Едісон винайшов лампочку з вугільною ниткою. Але у такого роду лампочок є серйозні недоліки, в першу чергу, короткий термін служби. У 1879 році Едісон експериментував з вугільним дротом і використовував його протягом сотень годин. Хоча «вуглець» має високу температуру плавлення (3550 градусів), температура його «сублімації» дуже низька. Він сублімується безпосередньо з твердого стану в газоподібний стан при низьких температурах, тому легко споживається, має короткий термін служби, і його потрібно повністю ізольувати від повітря (він буде горіти на повітрі).

Майже через 20 років (1897) вугільний дріт був замінений осмієвим дротом і танталовим дротом, але через нижчу температуру плавлення Os і Ta робоча температура та світлова ефективність були нижчими.

У 1903 році за патентом А.Юста і Ф.Ханнамана в Угорщині був виготовлений перший вольфрамовий дріт. У 1904 році А. Джаст і Ф. Ханнаман використовували безвуглецеву зв'язуючу речовину, змішану з вольфрамовим з'єднанням, екструдували в нитки, а потім нагрівали у водні для відновлення їх до металу. Вольфрамовий дріт, виготовлений цим методом, дуже крихкий, але оскільки його ефективність світла набагато краща, він замінив вугільний дріт, осмієвий дріт і танталовий дріт для виготовлення лампочок.

Жодним із наведених вище методів не можна отримати тонкий вольфрамовий дріт. Щоб вирішити цю проблему, в 1907 році був представлений вольфрамовий сплав з низьким вмістом нікелю. Його готують механічною обробкою, але сильна крихкість перешкоджає його застосуванню.

У 1913 році Пінч винайшов торовану вольфрамову нитку (вміст ThO2: від 1% до 2%), яка значно зменшила крихкість ниток лампи розжарювання. Спочатку провисання нитки не є проблемою, оскільки нитка в цьому місці пряма. Але після 1913 року Ленгмюр змінив прямий дріт на спіральний. Таким чином, коли лампа використовується, висока робоча температура та власна вага спричиняють провисання нитки розжарювання, і для чистого вольфраму та торованого вольфраму важко відповідати вимогам використання.

Щоб вирішити проблеми провисання та недовговічності вольфрамового дроту, у 1917 році А. Пац винайшов вольфрамовий дріт, який «не деформується» при високих температурах. Але найперші вольфрамові нитки, що не провисають, були більш крихкими, ніж торовані вольфрамові нитки, тому деякі виробники лампочок наполягали на використанні торованих вольфрамових ниток.

Однак із постійним розвитком і вдосконаленням процесу виробництва вольфрамового дроту без провисання люди поступово зрозуміли, що одночасне додавання сполук K, Si та Al до оксиду вольфраму може зробити вольфрамовий дріт хорошим опором провисанню за високих температур. Це те, що люди часто називають «вольфрамовий дріт АКС», що означає «вольфрамовий дріт без провисання» або «легований вольфрамовий дріт».