タングステン線の特徴

タングステンはワイヤの形でも、高い融点、低い熱膨張係数、高温での低い蒸気圧など、多くの貴重な特性を維持します。タングステン線は優れた電気伝導性と熱伝導性も示すため、照明電子機器や熱電対などに広く使用されています。
ワイヤの直径は通常、ミリメートルまたはミル (1 千分の 1 インチ) で表されます。ただし、タングステン ワイヤの直径は通常、14.7 mg、3.05 mg、246.7 mg などのミリグラム単位で表されます。この習慣は、非常に細いワイヤ (直径 0.001 インチから 0.020 インチまで) を正確に測定するツールがなかったため、200 mm (約 8 インチ) のタングステン ワイヤの重量を測定して計算するのが慣例だった時代に遡ります。次の数式を使用して、単位長さあたりの重量に基づくタングステン ワイヤの直径 (D) を求めます。

D = 0.71746 x 平方根 (重量 mg/長さ 200 mm)」

標準の直径公差は重量測定値の 1s士3% ですが、ワイヤ製品の用途に応じて、より厳しい公差も利用可能です。直径を表現するこの方法では、ワイヤの直径が一定であり、直径上のどこにも大きな変化、ネックダウン、またはその他の円錐形の影響がないことも前提としています。
太いワイヤ (直径 0.020 インチから 0.250 インチ) の場合は、ミリメートルまたはミルの測定値が使用されます。公差は直径のパーセンテージで表され、標準公差はΦ1.5%です。
ほとんどのタングステン ワイヤには微量のカリウムがドープされており、細長く絡み合った粒子構造が形成され、再結晶後にたわみのない特性が発揮されます。この慣行は、白熱電球でのタングステン ワイヤの主な使用に遡ります。当時は白熱温度によりフィラメントのたるみやランプの故障が発生していました。粉末混合段階でドーパントのアルミナ、シリカ、カリウムを追加すると、タングステン ワイヤの機械的特性が変化します。タングステンワイヤーの熱間スエージングと熱間引抜きのプロセスでは、アルミナとシリカがガスを放出し、カリウムが残り、ワイヤーにたるみのない特性を与え、白熱電球がアーク放電やフィラメントの故障なしに動作できるようにします。
今日、タングステン ワイヤの使用は白熱灯用のフィラメントを超えて拡大していますが、タングステン ワイヤの製造におけるドーパントの使用は引き続き行われています。純粋な状態よりも再結晶温度が高くなるように処理すると、ドープされたタングステン (およびモリブデン ワイヤ) は、室温および非常に高い動作温度でも延性を維持できます。結果として得られる細長い積層構造により、ドープされたワイヤに良好な耐クリープ性寸法安定性、および純粋な (ドープされていない) 製品よりもわずかに容易な機械加工などの特性も与えられます。

ドープされたタングステン ワイヤは通常、直径 0.001 インチ未満から 0.025 インチまでのサイズで製造され、現在でもランプのフィラメントやワイヤ フィラメントの用途に使用されているだけでなく、オーブン、蒸着、および高温の用途でも有益です。さらに、一部の企業 (Metal Cutting Corporation など) は、純度が最優先される用途向けに、ドープされていない純粋なタングステン ワイヤを提供しています。現時点で入手可能な最も純粋なタングステン ワイヤは、99.999% の純度の粉末から作られた 99.99% の純度です。

完全に硬い状態から幅広い柔らかい最終状態まで、1n 通りの異なる焼きなまし状態を注文できる鉄金属ワイヤ製品とは異なり、純粋な要素としてのタングステン ワイヤ (および限られた合金の選択は別として) は、そのような範囲の温度範囲を持つことはできません。プロパティ。ただし、プロセスと装置が異なるため、タングステンの機械的特性はメーカーごとに異なるはずです。どのメーカーも同じプレスバー サイズ、特定のスエージング装置、絞りと焼きなましのスケジュールを使用していないためです。したがって、異なる企業が製造したタングステンが同一の機械的特性を持っていたとしたら、それは非常に幸運な偶然でしょう。実際には、最大 10% も異なる可能性があります。しかし、タングステン ワイヤのメーカーに自社の引張値を 50% 変更するよう要求することは不可能です。