タングステンの用途の歴史

タングステンの用途の歴史

 

タングステンの使用に関する発見は、化学薬品、鉄鋼および超合金、フィラメント、炭化物の 4 つの分野に大まかに関連付けられます。

 1847年: タングステン塩は、色付きの綿を製造したり、劇場やその他の目的で使用される衣服を耐火性にしたりするために使用されました。

 1855年:ベッセマー法が発明され、鋼鉄の大量生産が可能になりました。同時に、オーストリアで最初のタングステン鋼が製造されました。

 1895年: トーマス・エジソンは、X線にさらされたときに物質が蛍光を発する能力を調査し、タングステン酸カルシウムが最も効果的な物質であることを発見しました。

 1900年:鋼とタングステンの特殊合金である高速度鋼がパリ万国博覧会に出品されました。高温でも硬度を維持するため、工具や機械加工に最適でした。

 1903年:タングステンは、その極めて高い融点と優れた導電性を活かし、ランプや電球のフィラメントに初めて使用されました。しかし、唯一の問題は、初期の試みではタングステンは脆すぎて、広範囲に使用できないことが判明したことです。

 1909年: ウィリアム・クーリッジと米国ゼネラル・エレクトリック社の彼のチームは、適切な熱処理と機械加工によって延性のあるタングステンフィラメントを作成するプロセスを発見することに成功しました。

 1911年:クーリッジ法が商業化され、短期間で延性タングステン線を備えたタングステン電球が世界中に普及しました。

 1913年: 第二次世界大戦中のドイツで工業用ダイヤモンドが不足したため、研究者たちはワイヤーの伸線に使用されるダイヤモンドダイスの代替品を探し始めました。

 1914年:「連合軍の一部軍事専門家は、6ヶ月でドイツの弾薬が枯渇すると考えていた。連合軍はすぐに、ドイツが軍需品の生産量を増やしており、一時は連合軍の生産量を上回っていることに気づいた。この変化は、ドイツがタングステン高速度鋼とタングステン切削工具を使用していたことに一部起因していた。後に判明したように、イギリス軍にとって非常に驚いたことに、当時使用されていたタングステンは、主にコーンウォールのコーンウォール鉱山から産出されていた。」―K・C・リー著、1947年刊『タングステン』より

 1923年:ドイツの電球会社がタングステンカーバイド(別名ハードメタル)の特許を申請。これは、非常に硬い一炭化タングステン(WC)粒子を、強靭なコバルト金属のバインダーマトリックスに液相焼結法で「固める」ことで作られる。

 

この成果はタングステンの歴史を変えました。タングステンとは、高い強度、靭性、そして高い硬度を兼ね備えた素材です。実際、炭化タングステンは非常に硬く、天然素材で傷をつけることができるのはダイヤモンドだけです。(炭化タングステンは現在、タングステンの最も重要な用途です。)

 

1930 年代: 石油産業において、原油の水素化処理にタングステン化合物が新たな用途で利用されるようになりました。

 1940 年: ジェット エンジンの信じられないほどの高温に耐えられる素材の必要性に応えるため、鉄、ニッケル、コバルトをベースとした超合金の開発が始まります。

 1942年:第二次世界大戦中、ドイツは世界で初めて高速徹甲弾にタングステンカーバイド芯材を使用しました。イギリス軍の戦車は、このタングステンカーバイド弾の直撃で事実上「溶けた」状態となりました。

 1945年:米国における白熱電球の年間販売数は7億9500万個

 1950 年代: この頃には、超合金の性能向上のためにタングステンが添加されるようになりました。

 1960 年代: 石油産業の排気ガスを処理するためにタングステン化合物を含む新しい触媒が誕生しました。

 1964 年: 白熱電球の効率と生産の向上により、エジソンの照明システム導入時のコストと比較して、一定量の光を供給するためのコストが 30 分の 1 に削減されました。

 2000年:この時点で、年間約200億メートルのランプ線が製造されており、これは地球と月の距離の約50倍に相当します。照明用タングステンの総生産量の4~5%が消費されています。

 

今日のタングステン

現在、炭化タングステンは非常に広範囲に普及しており、その用途には、金属切削、木材、プラスチック、複合材、軟質セラミックの機械加工、チップレス成形(熱間および冷間)、鉱業、建設、岩盤掘削、構造部品、摩耗部品、軍事部品などがあります。

 

タングステン鋼合金は、優れた耐熱性が求められるロケットエンジンノズルの製造にも使用されています。タングステンを含む超合金は、タービンブレードや耐摩耗部品、コーティングに使用されています。

 

しかし同時に、米国とカナダで白熱電球が段階的に廃止され始め、132年間続いた白熱電球の時代が終わりを迎えました。

 


投稿日時: 2021年7月29日