HISTORIA ZASTOSOWAŃ WOLFRAMU
Odkrycia w dziedzinie zastosowań wolframu można luźno powiązać z czterema dziedzinami: chemikaliami, stalą i nadstopami, włóknami oraz węglikami.
1847: Sole wolframu zaczęto wykorzystywać do produkcji barwionej bawełny oraz do nadawania ognioodporności ubraniom używanym w teatrze i innych celach.
1855: Wynaleziono proces Bessemera, umożliwiający masową produkcję stali. W tym samym czasie w Austrii powstają pierwsze stale wolframowe.
1895: Thomas Edison badał zdolność materiałów do fluorescencji pod wpływem promieni rentgenowskich i odkrył, że najskuteczniejszą substancją jest wolframian wapnia.
1900: Stal szybkotnąca, specjalna mieszanka stali i wolframu, zostaje zaprezentowana na Wystawie Światowej w Paryżu. Utrzymuje twardość w wysokich temperaturach, co czyni ją idealną do stosowania w narzędziach i obróbce skrawaniem.
1903: Włókna w lampach i żarówkach były pierwszymi zastosowaniami wolframu, wykorzystującymi jego niezwykle wysoką temperaturę topnienia i przewodność elektryczną. Jedyny problem? Wczesne próby wykazały, że wolfram jest zbyt kruchy, aby mógł być powszechnie stosowany.
1909: William Coolidge i jego zespół w General Electric w USA odkrywają proces umożliwiający produkcję ciągliwych włókien wolframowych poprzez odpowiednią obróbkę cieplną i mechaniczną.
1911: Proces Coolidge’a zostaje skomercjalizowany i wkrótce po całym świecie rozpowszechniły się żarówki wolframowe wyposażone w ciągliwe druty wolframowe.
1913: Niedobór diamentów przemysłowych w Niemczech podczas II wojny światowej skłania naukowców do poszukiwania alternatywy dla matryc diamentowych, używanych do ciągnienia drutu.
1914: „Niektórzy alianccy eksperci wojskowi uważali, że w ciągu sześciu miesięcy Niemcy wyczerpią amunicję. Alianci wkrótce odkryli, że Niemcy zwiększają produkcję amunicji i przez pewien czas przewyższali ją pod względem produkcji aliantów. Zmiana ta wynikała częściowo z zastosowania przez Niemcy stali szybkotnącej z wolframem i narzędzi tnących z wolframem. Ku gorzkiemu zdumieniu Brytyjczyków, jak później odkryto, używany w ten sposób wolfram pochodził głównie z ich kopalni w Kornwalii”. – Z książki K.C. Li z 1947 roku „TUNGSTEN”
1923: Niemiecka firma produkująca żarówki elektryczne zgłasza patent na węglik wolframu, czyli twardy metal. Powstaje on poprzez „scalanie” bardzo twardych ziaren monowęglika wolframu (WC) w spoiwie z wytrzymałego metalu kobaltowego metodą spiekania w fazie ciekłej.
Wynik ten zmienił historię wolframu: materiału łączącego wysoką wytrzymałość, udarność i twardość. W rzeczywistości węglik wolframu jest tak twardy, że jedynym naturalnym materiałem, który może go zarysować, jest diament. (Węglik jest obecnie najważniejszym zastosowaniem wolframu).
Lata 30. XX wieku: Przemysł naftowy zaczął wykorzystywać związki wolframu do hydrorafinacji ropy naftowej.
1940: Rozpoczęto prace nad stopami na bazie żelaza, niklu i kobaltu, które miały zaspokoić zapotrzebowanie na materiał zdolny wytrzymać ekstremalnie wysokie temperatury panujące w silnikach odrzutowych.
1942: Podczas II wojny światowej Niemcy jako pierwsi zastosowali rdzeń z węglika wolframu w pociskach przeciwpancernych o dużej prędkości lotu. Brytyjskie czołgi praktycznie „topiły się” po trafieniu tymi pociskami z węglika wolframu.
1945: Roczna sprzedaż żarówek w USA wynosi 795 milionów sztuk
Lata 50. XX wieku: W tym czasie zaczęto dodawać wolfram do superstopów w celu poprawienia ich właściwości.
Lata 60. XX wieku: Opracowano nowe katalizatory zawierające związki wolframu do oczyszczania gazów spalinowych w przemyśle naftowym.
1964: Udoskonalenie wydajności i produkcji lamp żarowych powoduje trzydziestokrotną redukcję kosztów wytworzenia danej ilości światła w porównaniu z kosztami w momencie wprowadzenia systemu oświetleniowego Edisona.
2000: W tym momencie każdego roku ciągnie się około 20 miliardów metrów drutu do lamp, co odpowiada długości około 50-krotności odległości Ziemia-Księżyc. Oświetlenie zużywa odpowiednio 4% i 5% całkowitej produkcji wolframu.
Wolfram dzisiaj
Obecnie węglik wolframu jest niezwykle rozpowszechniony i znajduje zastosowanie w cięciu metali, obróbce drewna, tworzyw sztucznych, materiałów kompozytowych i miękkiej ceramiki, obróbce bezwiórowej (na gorąco i na zimno), górnictwie, budownictwie, wierceniu skał, produkcji części konstrukcyjnych, części eksploatacyjnych i komponentów wojskowych.
Stopy stali wolframowej są również wykorzystywane do produkcji dysz silników rakietowych, które muszą charakteryzować się dobrą odpornością na ciepło. Superstopy zawierające wolfram są stosowane w łopatkach turbin oraz w częściach i powłokach odpornych na zużycie.
Jednakże w tym samym czasie po 132 latach dobiegł końca okres stosowania tradycyjnych żarówek, gdyż w USA i Kanadzie zaczęto je stopniowo wycofywać.
Czas publikacji: 29 lipca 2021 r.
