一般産業用途でのタングステン線の活用

加熱されている場所でも、タングステンワイヤーは優れています

タングステンワイヤのレガシーアプリケーションの多くは、依然として強力で必要なものです。フィラメントから炉に至るまで、一般産業にはさまざまな製品があり、そこではタングステン線が使用され、代替品はありません.

タングステンの独自の元素特性を考えると、タングステンワイヤが重要なコンポーネントである特定の産業用途に優れた代替品が存在する可能性はほとんどありません。技術的陳腐化の象徴である白熱灯を新しい技術に置き換えることができないランプ製品さえあります.

タングステンフィラメントワイヤーは、まばたきが必要な場所で輝きます。

CFL の第 1 波と LED への転換が止められないように思われるにもかかわらず (または、少なくとも価格がさらに下がれば、止められなくなるでしょう)、CFL と LED が単純に置き換えられない特定のランプがあります。

たとえば、皮肉なことに、電子機器は電源を入れたり切ったりするのをすばやく繰り返したりするのを好まないことは誰もが知っています。しかし、まさにそれを行うことのみを目的とする特定のランプがあります。

完璧な例は、自動車の方向指示器またはフラッシャー機能です。ここでは、電子部品のオンオフ熱サイクルを必要とするランプの点滅は、LED にはまったく適していません。

熱狂的な LED 採用の初期には、LED が点滅しているように見えながら常に点灯し続けることを可能にするメカニカルシャッターを開発する努力がありました。しかし、これは、安全装置として頻繁に使用される製品、つまり以下を必要とする製品にとっては扱いにくく、実行できないソリューションであることがすぐに明らかになりました。

長寿
高温および暴露耐性
無限の再現性

したがって、次に車で方向転換の合図をするときは、タングステンフィラメントワイヤを備えた電球の存在がその能力を十分に発揮していると考えてください. P>

タングステンの特性は、温度が高い場所で利点を提供します。

同じ耐熱性と形状保持特性を持つ元素金属は他にないため、タングステンワイヤは照明業界以外でも、次のような用途で必要とされています。

工業炉支持構造物

工業炉でタングステン発熱体を使用できるのと同様に、タングステンワイヤも使用できますが、目的は異なります — タングステン炉で熱を提供する電極としてではなく、支持構造として.

さまざまな炉やオーブンで、タングステンワイヤは最高温度でもその形状を保持します。これにより、炉の高温にさらされる際に物体の位置を維持する必要がある織物オーブンマットやその他の重量を支える表面に最適です.

タングステンワイヤの耐熱性により、対象物がたるんだり、崩壊したり、バラバラになったり、その他の方法で最適な位置から移動したりすることなく、対象物をホットゾーンの適切な位置に保持できます。

タングステンおよびタングステンレニウム熱電対

タングステンワイヤは、熱電対 (キルン、ガスタービン、ディーゼルエンジン、およびその他の高温産業プロセスで温度を測定および監視するために使用される熱電デバイス) で使用できます。

タングステン熱電対は、サーモスタットの温度センサーや、ガス式電気器具の安全装置の火炎センサーとしても使用できます

純粋なタングステンが再結晶化して脆くなる非常に高い温度では、タングステンレニウムワイヤが代替品となります。真空炉、水素および不活性雰囲気などの用途では、タングステンレニウム熱電対を使用して、最高 3992°F (2200°C) の温度を測定できます。

半導体の製造とテスト

集積回路は、タングステンまたはタングステンワイヤを使用する多くの電子アプリケーションに取って代わりつつありますが、タングステンワイヤなしで集積回路を作成することはできません。これはなぜですか?

現在製造されているほとんどの集積回路は、ブールと呼ばれるシリコンの単結晶インゴットから始まります。これは、約 2732°F (1500°C) に加熱されたオーブン内の純粋な溶融シリコンに小さな種結晶を浸すことによって作成されます。

タフィーを引き上げるように、溶融シリコンがゆっくりと引き伸ばされてブールになり、より大きな円筒形の結晶が形成されます。結晶が固化すると、結晶はウェーハにスライスされ、研磨されて、半導体用の非常に規則的で平らな基板が提供されます。

また、ブールを引っ張るのに適した唯一の素材であり、シリコン製造プロセスの非常に高温で設計どおりの性能を発揮できる唯一の素材は、タングステンワイヤーを編んだケーブルです。

タングステンはどの材料よりも伸びが小さいため、タングステンワイヤは、融点の低い他の材料が伸びたり壊れたりする動作温度でシリコンを引っ張ることができます。

タングステン線は、カンチレバープローブ針として半導体チップ製造に再び登場します。これらのプローブは、集積回路が単結晶ウエハー上に配置された状態でテストするために使用されます。

(詳細については、当社のブログ「タングステンワイヤをプローブに使用することを詳しく見てください。」を参照してください。)

ボアスコープ

タングステンワイヤの高温特性が不可欠であることが証明されているもう 1 つの産業用途は、非常に高温環境の内部空間の検査または測定に使用されるボアスコープです。

他の手段ではアクセスできない領域では、これらの光学デバイスは、エンジン、タービン、パイプ、およびタンクの検査に一般的に使用されます。タングステンワイヤにより、ボアスコープはこれらの高温で過酷な環境でも形状と機能を維持できます。

さらに、タングステンワイヤは、高温環境での配送に剛性も必要な用途に非常に役立ちます。スパイラルまたは編組タングステンワイヤは、その耐熱性に加えて、検査対象の内部を通してボアスコープを誘導できるレベルの剛性を提供します。これは、医療診断において内視鏡が人体を通して誘導されるのと同様です。

タングステンのもう 1 つの利点は、その蒸気圧です。

高温でのタングステンのもう 1 つの利点は、蒸気圧が非常に低いことです。これは、電子エミッター、イオン注入、真空メタライズコイルなどの用途に役立ちます。

電子エミッター

たとえば、タングステンフィラメントワイヤは、走査型電子顕微鏡 (SEM)、透過型電子顕微鏡 (TEM)、および分光測定システムで使用されるマイクロプローブなどのデバイスの電子エミッターとして使用されます。熱膨張係数が小さいため、タングステンワイヤは電子ビームを生成するための正しい形状を維持できます。

イオン注入

ここでは、イオン注入チャンバーとイオンビームを生成する電極の両方にタングステン重合金が使用されています。

非常に洗練された方法であるイオン注入は、半導体製造および金属表面処理に使用されます。イオンがターゲットに向かって加速されるプロセスは、これまで達成できなかった方法で材料の特性を独自に変化させます。

真空メタライジングコイル

概念的にははるかに単純なプロセスであるタングステン製の真空メタライジングコイルは、低コストのプラスチック製品 (おもちゃ、ジュエリー、化粧品容器、小さな装飾部品など) の表面を金属蒸着物でコーティングするプロセスで使用されます。これにより、光沢のあるきれいな金属で作られているような魅力的な錯覚が製品に与えられます。

製品（または部品）は、コーティング金属（アルミニウムなど）とともに真空中に置かれ、蒸発するまで金属化コイルで加熱されます。劇的で爆発的な出来事で。結果として生じる蒸気分散は、製品/部品に定着し、それらの表面を金属蒸着の薄く均一な膜で迅速かつ完全にコーティングします。

ドープされたタングステンワイヤの使用は、純粋なタングステンよりも好まれ、タングステンワイヤを真空メタライジングコイルとして使用できる機械的特性に加えて耐食性を提供します。その結果、ドープされていない (純粋な) タングステンで作られたコイルよりも長い耐用年数を持つメタライズコイルが得られます。