• +7 (495) 777-25-41
  • +38 (056) 785-39-23
    +38 (056) 785-39-23
  • +7 (3412) 26-03-80
  • +7(3422) 99-46-32
  • +7 (3812) 20-80-31
  • +7 (391) 205-17-79
  • +7 (8432) 07-01-39
  • +7 (383) 207-81-90
  • +49 (30) 217-888-05

Нить вольфрамовая

Нить вольфрамовая

История

Производство вольфрамовой нити, потерпевшее столько неудач, завершилось открытием нового направления — технологии порошковой металлургии. Знакомые нам всем лампочки накаливания появились накануне 1905 г., а до этого шёл активный поиск источников света в электролампах. Поиск длился более 25 лет, пока в 1878 г. Свон впервые не представил изобретенные им угольные лампы, яркость которых составляла восемь — шестнадцать свечей. К концу ХIХ века фон Вельсбах изготовил из осмия (температура плавления 2700°С) металлическую нить накаливания. Осмиевые лампы были гораздо ярче и эффективнее угольных, но стоимость осмия, который относится к элементам платиновой группы, делала их чрезмерно дорогими.

Фон Болтон, служащий фирмы «Хальске и Сименс» для нитей накаливания предложил тантал с t° плавления 2996° С. Лампы из тантала были на 15 процентов эффективнее осмиевых, их уже начали внедрять в производство. Однако через год появилась вольфрамовая нить, на фоне которой танталовая — не смогла выдержать конкуренцию. Вольфрамовые лампы быстро вытеснили с рынка все остальные модификации. Светоотдача их была в два — четыре раза выше, чем у осмиевых. Современные флуоресцентные лампы с W-катодом практически на порядок ярче и эффективнее осмиевых конца позапрошлого столетия.

Развитие технологии

Основной сложностью стал недостаток ковкости вольфрама. Он не позволил успешно осуществить процесс вытягивания вольфрамовой нити при помощи технологии, разработанной для тантала. Позже на «Сименс-Хальске» было решено использовать электрическую дугу в атмосфере водорода для получения расплавленного вольфрама, который в дальнейшем поступал на обработку.

Пробовали также смешивать органические компоненты с вольфрамовым порошком, а полученную таким путем пасту, начинали пропускать через фильеры и выжигали в специальной атмосфере связующий компонент с целью получения тонкой нити без примесей. Еще пробовали раскалять угольную тонкую нить в атмосфере паров шестихлористого WCL6 и водорода. Вольфрам, осаждавшийся на поверхности, спекался с углеродом, образовывая карбид WC — хрупкую нить белого цвета. После этого нить нагревалась, поток водорода «вымывал» углерод, оставляя нить чистого вольфрама.

Главной сложностью технологии было быстрое окисление вольфрама при высоких температурах с образованием хрупкой зернистой структуры. Однако, уже на исходе первого десятилетия ХХ века Кулидж из США смог подобрать наиболее оптимальный режим механической т температурной обработки, получив тем самым ковкий вольфрам без применения наполнителей.

Современные методы производства

Порошок вольфрама должен обладать высокой чистотой для качественного производства. С помощью специальных мельниц под защитой атмосферы азота (чтобы нагретый при трении металл не окислялся) смешиваются порошки вольфрама разного происхождения. При помощи стальных пресс-форм порошок прессуют под давлением 5−25 кг/мм2. При загрязнении порошка прессовка выходит хрупкой. Для снижения хрупкости добавляется органический легко окисляемый компонент. Нагревание в потоке водорода повышает механические характеристики прессовок. Далее штабики при очень высокой температуре спекают. При разогреве почти до температуры плавления — увеличиваются размеры зерен, материал спекается до 95% плотности кристаллического вольфрама. Дальнейшая расковка происходит при t° 1200−1500°С.

Штабики сдавливаются молотом под давлением 500 — 2500 атм., с каждым разом они становится на 12% тоньше. Удлинением зерен достигается фибриллярная структура. Нить после ковки протягивается сквозь сита из карбида WC или алмаза. Диаметр нити, полученный данным способом, составляет порядка13 мкм.

Преимущества

Вольфрамовая нить производится из самого тугоплавкого металла, с t° плавления +3422°C, она обладает не только высокой жаростойкостью, но также коррозионной стойкостью к агрессивным средам, что позволяет ее применять для наиболее ответственных изделий. Она имеет прекрасные механические свойства: износоустойчивость, минимальный температурный коэффициент расширения, твердость при сильном нагреве по сравнению с другими металлами, высокий модуль сжатия-растяжения, очень высокое электросопротивление, сопротивление ползучести, хорошую теплопроводность. Долговечность и надежность вольфрамовой нити в наиболее экстремальных условиях работы сделали ее незаменимой в современной индустрии.

Физические качества
Температура при которой получены данные характеристики t°С 20°С
Коэффициент линейного температурного расширения α [1/Град] 43x10-6
Плотность сплава [г/cм3] 19,3
Временное сопротивление при растяжении кг/мм2 35
Удельная теплоемкость при 20 °C С [кДж/(кг·град)] 0,134
Теплопроводность К [Вт/(м·К)] 300,173
Удельное электрическое сопротивление R Омxмм2 0,054

Недостатки

Вольфрам — это редкий элемент земной литосферы. При обычных температурах он недостаточно пластичный. Сложность получения его в чистом виде, довольно сложная обработка из-за его уникальных свойств сказывается и на себестоимости конечного продукта.

Использование

Высокое электросопротивление, а также уникальная светоотдача позволяют использовать вольфрам для осветительных приборов. Нормирует производство марок ВА, ВРН, ВЧ диаметром от 19,5мкм до 1,5 мм ГОСТ 19671–91. Служат основой пружин полупроводниковых и электронных приборов, спиралеобразных катодов для электронных устройств и неспиралеобразных петлевых катодов, сеток, подогревателей. Применяются также в ракето- и самолётостроении, текстильной промышленности, машиностроении. Фильтры из вольфрамовой проволоки широко используются промышленной химией.

Купить по выгодной цене

Большой ассортимент высококачественной вольфрамовой нити различного диаметра на складе ООО «Авек Глобал» способен удовлетворить любого потребителя. Качество готовой продукции обеспечивается абсолютным соблюдением всех технологических производственных норм. Сроки исполнения заказов самые короткие. При возникновении вопросов, вы получите исчерпывающую консультацию от опытных менеджеров. При оптовых заказах компания предоставляет систему гибких скидок.