タングステンの簡単な歴史

タングステンには、中世にまで遡る長い歴史があり、ドイツの錫鉱山労働者が、しばしば錫鉱石と一緒に混入し、製錬中に錫の収量を減少させる厄介な鉱物を発見したと報告しました。鉱山労働者らは、錫を「オオカミのように」「むさぼり食う」傾向があることから、この鉱物にウルフラムというあだ名を付けました。
タングステンは、1781 年にスウェーデンの化学者カール ヴィルヘルム シェーレによって初めて元素として特定されました。シェーレは、現在灰重石として知られている鉱物から、タングステン酸と名付けた新しい酸を作ることができることを発見しました。スウェーデン、ウプサラの教授であるシェーレとトーバーン・バーグマンは、その酸を木炭還元して金属を得るというアイデアを開発しました。

今日私たちが知っているタングステンは、1783 年に 2 人のスペイン人化学者、フアン ホセとファウスト エルホヤル兄弟によって、タングステン酸と同一であり、タングステンの化学記号 (W) を与える鉄マンガン石と呼ばれる鉱物のサンプルから金属として最終的に分離されました。 。発見後の最初の数十年間、科学者たちはこの元素とその化合物のさまざまな応用可能性を模索しましたが、タングステンは高価であったため、産業用途にはまだ実用的ではありませんでした。
1847 年、ロバート オックスランドという名前の技術者が、タングステンを準備、成形し、金属形式に還元する特許を取得しました。これにより、産業用途のコスト効率が向上し、実現可能性が高まりました。タングステンを含む鋼は 1858 年に特許が取得され始め、1868 年に最初の自己硬化鋼が誕生しました。最大 20% のタングステンを含む新しい形状の鋼が、1900 年にフランスのパリで開催された万国博覧会で展示され、金属の拡大に貢献しました。作業および建設業。これらの鋼合金は、今日でも機械工場や建設現場で広く使用されています。

1904 年に、最初のタングステン フィラメント電球が特許を取得し、効率が低く、すぐに切れてしまうカーボン フィラメント ランプに取って代わりました。それ以来、白熱電球に使用されるフィラメントはタングステンで作られており、現代の人工照明の成長と普及にはタングステンが不可欠となっています。
工具産業では、ダイヤモンドのような硬度と最大限の耐久性を備えた絞りダイスの必要性により、1920 年代に超硬合金タングステンの開発が推進されました。第二次世界大戦後、経済・産業の発展に伴い、工具素材や缶可動部品などに使用される超硬合金の市場も拡大しました。今日、タングステンは高融点金属の中で最も広く使用されており、エルフヤル兄弟によって開発されたのと同じ基本的な方法を使用して、主に鉄マンガン重石と別の鉱物である灰重石から抽出されています。

タングステンは多くの場合、鋼と合金化されて高温でも安定した強靱な金属を形成し、高速切断工具やロケット エンジン ノズルなどの製品の製造に使用されるだけでなく、フェロタングステンが船の船首に大量に使用されます。特にアイスブレイク。金属タングステンおよびタングステン合金のミル製品は、運動エネルギー貫通体、カウンターウェイト、フライホイール、ガバナなど、高密度材料 (19.3 g/cm3) が必要な用途で需要があります。その他の用途には、放射線シールドや X 線ターゲットなどがあります。 。
タングステンはまた、カルシウムやマグネシウムなどと化合物を形成し、蛍光灯に役立つ燐光特性を生み出します。炭化タングステンは、タングステン消費量の約 65% を占める非常に硬い化合物で、ドリルビットの先端、高速切削工具、鉱山機械などの用途に使用されています。炭化タングステンは耐摩耗性で有名です。実際、ダイヤモンド工具を使用しないと切断できません。炭化タングステンは、電気伝導性と熱伝導性、および高い安定性も示します。しかし、高応力構造用途では脆性が問題となるため、コバルトを添加して超硬合金を形成するなど、金属結合複合材料の開発につながりました。
商業的には、重合金、銅タングステン、電極などのタングステンとその成形品は、プレスと焼結によってニアネットシェイプに製造されます。ワイヤおよびロッドの鍛造製品の場合、タングステンはプレスおよび焼結され、その後スエージ加工および引き抜きと焼きなましが繰り返され、大きなロッドから非常に細いワイヤに至るまでの最終製品に引き継がれる特徴的な細長い結晶粒構造が生成されます。


投稿時間: 2019 年 7 月 5 日