タングステンの昔と今

タングステン Ca の振り返り2007 年、ITIA 提供

International Tungsten Industry Association (ITIA) は、日本タングステンの同僚が長年メンバーとして参加している尊敬される組織です。私たち Metal Cutting は、タングステンを切断する方法と、それを使用して鍛造ロッドや細線から精密部品を作成する方法の専門家ですが、ITIA はタングステンの粉末とトン数の側面により重点を置いています。

しかし、高く評価されている ITIA は、タングステンの高い融点 (6192°F または 3422°C)、低い蒸気圧 (温度> 3000°F または> 1650°C)、およびその高い引張強度により、この材料は幅広い用途に役立ちます。

実際、「タングステンのある家族の日」という古い ITIA ニュースレターの記事に出くわしたとき、ただの楽しみとして、ある種の更新を行うことにしました。この記事が書かれてから 10 年以上経った 2007 年頃に、4 人 (父親、母親、2 人の子供) の理論上の家族が経験したタングステンの使用回数を以下に示します。 /P>

朝は家で

2007 年のその日は、枕の下にある携帯電話の穏やかな振動に合わせて、父親が非常に早く (妻と子供たちの邪魔にならないように静かに) 目を覚ますことから始まりました。

記事に描かれているタイプの電話はとうの昔になくなり、最もスリムなスマートフォンに取って代わられました。ただし、電話内部の電気マイクロモーターによって回転して振動を発生させる小さなタングステン部品のメカニズムは、今日でも使用されているタングステンの用途の 1 つです。

お父さんが家の中を歩き回りながら、さまざまな照明に気付きました。たとえば、タングステン フィラメントを備えた 15 ワットの白熱電球を使用したベッドサイド ランプの柔らかな輝きや、高性能タングステン ワイヤーを備えたバスルームの明るいハロゲン スポットライトなどです。

今日の現実は、フィラメント ワイヤを使用した白熱電球が衰退しており、CFL でさえ LED 照明の効率に急速に屈服しているということです。 (ワイヤー フィラメントは当社のビジネスに適したタングステンの用途の 1 つですが、当社は LED 否定派ではありません!)

道路でのタングステンの使用

最後に車に乗って空港に向かう途中で、父親はフロントガラスとリアガラスに埋め込まれたタングステン フィラメント ワイヤーを使用した窓除氷装置のスイッチを入れました。

このアプリケーションは、米国製の自動車ではあまり普及しませんでしたが、ヨーロッパでは広く使用されていました。さらに、現在、Metal Cutting は、航空宇宙のフロントガラスでこの目的のためにタングステン フィラメント ワイヤを提供しています。

父親は、彼の 10 気筒車のエンジンがディーゼルにしては驚くほどスムーズに作動したことに気付きました。これは、振動を低減するためにクランクシャフトの周りに配置されたほぼ 22 ポンド (10 kg) のタングステン部品によるものでした。この考え方は、一般的に 10 気筒ディーゼル車に取って代わられ、はるかに軽量でエネルギー効率の高い自動車が支持されています。

高速道路での衝突をかろうじて回避した父親は、すぐに車のクラクションに寄りかかりました。これは当時も現在も電流の流れを必要とし、純タングステン製のスイッチに依存しており、タングステンを切断する方法の専門知識に依存しています。 .

夜明け前に、彼のバックミラーにタングステンブロンズの薄い層があり、彼の後ろのヘッドライトのまぶしさを軽減しました。これも、今日利用されているタングステンの用途の 1 つです。

雪が降り始めたとき、父親はフィンランドに住んでいる義理の兄弟のことを考えました。フィンランドでは、超硬タングステンカーバイドを埋め込んだタイヤが、地方自治体が許可している凍てつくような冬の天候で、今でも役に立っています。スタッドの硬度と耐摩耗性により、車の横滑りを防ぎます。

もちろん、今日の自動車には、安全性と性能の両方を向上させるように設計された、ますます拡大するアクティブ セーフティ テクノロジが組み込まれています。

空港に近づくと、父親は、最新の排出削減装置が装備されていると書かれたラベルが貼られた貨物トラックを見ました。当時も現在も多くのトラック ディーゼル エンジンで使用されている脱硝触媒は、排気ガス中の窒素酸化物濃度を低減します。

さらに、これらのトラックのディーゼル インジェクターにある完璧なサイズの穴は、Metal Cutting 独自のタングステン電極を使用して作られています。完全燃焼を最大化し、粒子状物質の排出を削減するために、0.5 ミクロンの直径公差まで穴を研磨します。

空中でのタングステンの使用

飛行機に乗り込み、片方の翼の近くに座っていた父親は、エンジンのタービンに気づきました。エンジンの高温ゾーンのタービン ブレードは、以前も今も超合金を含むタングステンで作られています。これは、タングステンの高い融点の恩恵を受けるもう 1 つの用途です。

離陸中、彼は窓の外を見て、翼のフラップと補助翼が作動していることに気づきました。 2007 年と現在、タングステン重金属カウンターウェイトは、フラップにかかる力を制御するメカニズムの一部です。

皮肉なことに、今日、私たちはすべての荷物にお金を払い、重量超過のバッグには追加料金を払わなければなりませんが、飛行機自体にはタングステン重合金で作られた重いカウンターウェイトが詰め込まれています.ただし、これらは特定の場所と安全のために精密に設計されているため、不満はありません。

お父さんはラップトップと iPod を持ってきて時間をつぶし、商談の準備をしました。これらの電子デバイスは、過去 10 年以上で驚異的な進化を遂げましたが、タングステンは依然としてそれらの製造に不可欠です。例:

• デバイス内のプリント回路基板は、超硬ルーターとマイクロ ドリルを使用して機械加工されます。
• 集積回路チップは、タングステンの導線またはプラグとタングステン シリサイド ゲート材料を使用します。
• デバイス ディスプレイの製造には、タングステンとモリブデンの合金が使用されています。
• タングステンまたはタングステン レニウム製のプローブを使用して、集積回路チップを 1 つずつウェーハ レベルでテストします。これにより、その後の付加価値生産では、動作するチップのみが使用されるようになります。

医療および歯科用途におけるタングステン

家族の母親のために、ITIA の話は、医療機器でのタングステンの使用を特徴とするいくつかの重要な予定を詳述しました.たとえば、彼女は脊椎のコンピューター断層撮影 (CT) スキャンのために病院に行き、長年の背中の痛みの原因を突き止めようとしました。

今日ではおそらく磁気共鳴画像法 (MRI) がより広く使用されていますが、当時も今も CT 装置は、タングステン製の電極と、タングステンまたはタングステン レニウム製の回転陽極を含む X 線管を使用して 3D 画像を生成できます。合金。さらに、タングステンは CT マシン全体のシールドにまだ使用されています。

CT スキャンの良好な結果が得られ、深刻な問題は見られなかったので、母親は歯科医院に向かいました。そこで、彼女のすべての歯のパノラマ X 線写真が撮影されました。また、タングステン陽極が X 線装置で役割を果たしました。

タングステン酸カルシウムは、X線フィルムの蛍光材料として使用されました。さらに、母親が着用していた重い保護エプロンは、ラテックスに分散されたタングステン粉末でできていたため、放射線から保護され、鉛よりも環境にやさしいものでした.

今日、歯科医院では従来の X 線フィルムの使用よりもデジタル イメージングが普及していますが、基本的な X 線技術は変わりません。興味深いことに、ここ米国では、歯科医は今でも鉛製の保護エプロンを使用しています。でも、もっと環境に優しいタングステンに切り替えられたら素晴らしいと思いませんか?

2007 年に戻ると、お母さんに悪い知らせがありました。根管が必要だったのです。歯科医が洗浄と整形に使用するドリルのほとんどは、粒子が細かく非常に鋭利な超硬合金でできていました。当時も今もそうですが、このドリル素材は摩擦が少ないため、患者の熱と痛みが軽減されます。最後に、お母さんに朗報です.

授業中のタングステンの使用

その日の朝、家族の 2 人の子供は電車で学校に向かいました。そのエンジンには、タングステンの高い融点のおかげで火花侵食に耐性のある銅タングステン部品で構成された接触ゾーンを持つ高電圧スイッチが含まれていました.

超硬合金の引き抜き金型は、列車の架線とエンジン内のすべてのワイヤの製造に使用されました。エンジンと変圧器の薄い銅板部品は、超硬工具を使用して打ち抜きました。今日、これらのタングステンの使用は依然として標準的です.

電車の中で物理テストの勉強をしている子供の 1 人は、核融合炉の最初の壁材にタングステンが使用されていることについて読みました。プロジェクトである国際熱核融合実験炉 (ITER) は、当時は計画段階にあり、現在も建設段階にあります。 (プロジェクトについては www.iter.org で読むことができます。)

列車の窓の外を見ると、子供たちは露天掘りの炭鉱を見ました。そこでは、巨大な歯の付いたシャベルやその他のツールや、セメントで固められたタングステン カーバイドの管継手に依存するシステムが使用されていました。近年、石炭の経済性はその業界にとって好ましいものではありませんでしたが、今日でもそのような機器はさまざまな種類の採掘で使用されており、タングステン カーバイド コンポーネントを利用しています。

彼らが学校に着くと、息子は物資の一部を忘れたことに気付き、妹に紙とボールペンを借りるように頼みました.

もちろん、今日ではラップトップやモバイル デバイスが、多くの学生にとってパッドやペンの代わりになっています。しかし、2007 年から現在では、紙の製造にタングステンでコーティングされたロールが使用され、手書きパッドのシートを正確に切断するために超硬ナイフが使用されています。

さらに、耐腐食性超硬合金の形態のタングステンは、ボールペンのボールを形成します。正確に設計された表面粗さは、十分なインクを保持し、紙の上を滑ることなく転がすことができます。

タングステン アット レジャー

病院での CT スキャン、歯科医院への移動、根管治療などの 1 日を終えた後、家族の母親はついに休憩を取りました。

彼女は自分の時計をチェックしました — 夫からの贈り物でした。それはタングステン カーバイド製の非常に傷のつきにくいモデルで、機械式ムーブメントと、時計を自動で巻き上げるためのタングステン重合金部品を備えていました。運が良ければ、彼女は今日も同じ時計を身に着けているかもしれません.

ゴルフに出かけた母親は、新しいドライバーで練習する機会を得ました。このドライバーには、パフォーマンスを向上させるためにタングステンの重い合金のネジが使われていたため、18 のハンディキャップをさらに改善することができました。彼女は、夫が彼女の誕生日にくれた新しいゴルフボールを喜んでいました。ボールの外側の層の 1 つにタングステン シェルが含まれているため、正しく打てば、ゴルファーはショットに大きなスピンをかけることができます。

寒くて地面が固かったので、ゴルフシューズの超硬スパイクもありがたかったです。今日、このようなタングステンの使用は、ゴルファーが完璧を求めて常に追求している他の多くの技術的利点の 1 つです。

一方、放課後、家族の娘とその友達の何人かは、トレーニングの効率を高めるために手足に重りをつけてジョギングに出かけました。現在、2007 年と同様に、このような重りはタングステンでできていることが多く、密度が高いためコンパクトなパッケージで重量感があり、タングステンの切断方法に関する専門知識については、Metal Cutting などの会社に依存しています。

2007 年のその日の午後、息子はユース クラブで何人かの友人に会い、タングステン重金属で作られたプロ仕様のダーツを使ってダーツをプレーしました。これにより、発射体が投げられたときのスリムなデザインと安定した弾道が可能になりました (そして今でも可能です)。

一般産業におけるタングステンの使用

一日中、家族の話は、一般産業におけるタングステンの他の幅広い用途を呼び起こしました。これらの例は、現在でも完全に関連しています。これらには以下が含まれます:

• レーザー プリンターやコピー機の帯電 (コロナ) ワイヤーに使用されるタングステン ワイヤー
• 自動車のエンジン ブロックや、飛行機の翼桁や着陸装置のチタン部品の加工に使用されるタングステン カーバイド超硬工具
• 主翼シェルなどの航空機部品の炭素繊維強化プラスチックの切断に使用されるタングステン カーバイド インサート上の多結晶ダイヤモンド
• 超硬合金チゼルやその他のタングステン ベースのコンポーネントを搭載した、頑丈な道路建設機械
• 銅タングステン製の高性能変圧器と発電所スイッチ
• 鋼よりも耐摩耗性に優れた超硬ナイフを使用したウッドチッパー

「タングステンのある日」の終わりに家に帰る

家族が一日の終わりに向かって家に集まると、さらに多くのタングステンの使用が目に見えて隠れていました。たとえば、母と娘は、生地にメタタングステン酸ナトリウムが埋め込まれているため、耐火性のある新しいカーテンをいくつか掛けました。

父と息子は DIY プロジェクトに取り組みました。これは、釉薬に含まれる酸化タングステンとタングステン金属のおかげで、光を反射する特性を持つタイルを備えた新しいバスルームです。彼らが使用したツールには、超硬タイル カッターと超硬ビット付きのドリルが含まれていました。

お母さんが超硬ナイフ研ぎ器を使って夕食の準備をしている間、お父さん (オーディオファン) は最近購入したアナログ ビニール レコード プレーヤーを試してみました。

• トーン アームを調整し、振動を抑えるタングステン カウンターウェイト
• ターンテーブルへの振動の影響を抑えるために、底部に重い合金で作られた 4 つの重い足

夕食後、家族は映画に向かい、タングステン電極を備えたキセノン ショート アークランプからの明瞭さと明るさで広角投影の最新のスリラーを見ました。

家族がタングステン フィラメント ランプの輝きの下で家に帰って 1 日を終えたとき (タングステンの抵抗率のおかげで温かく心地よい光を放っていますが、今日では CFL や LED に比べてあまり一般的ではありません)、他のタングステンのほとんどすべてが使用されていました。

あなたの未来にタングステンはありますか?

もちろん、これはすべて、過去 10 年以上にわたってタングステンの使用がどのように進化してきたかについての私たちの見解にすぎません。ただし、この比較は、タングステンが依然として最も広く使用され、有益な高融点金属の 1 つであることを示していることに同意していただけると思います。

タングステンを切断して最適に使用する方法を知っている会社として、Metal Cutting は、タングステンの高融点などの特性が、現在または計画中の用途に適切な材料であるかどうかを判断するのに役立ちます。お電話ください。

また、ガイド タングステン ワイヤ 101:ユニークに有用な材料の概要 で、タングステン ワイヤの基本、その特性、およびそのアプリケーションを学ぶことができます。 、無料でダウンロードできます。