텅스텐 사용의 역사

텅스텐 사용의 역사

텅스텐 사용 분야의 발견은 화학, 강철 및 초합금, 필라멘트, 탄화물의 네 가지 분야와 느슨하게 연관될 수 있습니다.

 1847년: 텅스텐 소금은 컬러면을 만드는 데 사용되었으며, 연극이나 기타 목적으로 사용되는 내화성 의류를 만드는 데 사용되었습니다.

 1855년: 베세머 공정이 발명되어 강철의 대량 생산이 가능해졌습니다. 동시에 오스트리아에서 최초의 텅스텐강이 생산되었습니다.

 1895년: 토마스 에디슨은 물질이 X선에 노출되었을 때 형광을 내는 능력을 조사했고, 텅스텐산 칼슘이 가장 효과적인 물질임을 발견했습니다.

 1900년: 강철과 텅스텐을 특수 혼합한 고속도강이 파리 만국박람회에 전시되었습니다. 고온에서도 경도를 유지하여 공구 및 기계 가공에 적합합니다.

 1903년: 텅스텐은 램프와 전구의 필라멘트에 처음 사용되었는데, 매우 높은 녹는점과 전기 전도성을 활용했습니다. 유일한 문제는? 초기 시도에서 텅스텐은 너무 부서지기 쉬워 널리 사용할 수 없다는 것이 발견되었다는 것입니다.

 1909년: 미국 제너럴 일렉트릭의 윌리엄 쿨리지와 그의 팀은 적절한 열처리와 기계적 가공을 통해 인성 있는 텅스텐 필라멘트를 만드는 공정을 발견하는 데 성공했습니다.

 1911년: 쿨리지 공정이 상용화되었고, 짧은 시간 안에 연성 텅스텐 와이어를 장착한 텅스텐 전구가 전 세계로 퍼졌습니다.

 1913년: 제2차 세계 대전 중 독일에서 산업용 다이아몬드가 부족해지자 연구자들은 와이어를 그리는 데 사용되는 다이아몬드 다이를 대체할 수 있는 재료를 찾기 시작했습니다.

 1914년: "일부 연합군 군사 전문가들은 6개월 안에 독일의 탄약이 고갈될 것이라고 생각했습니다. 연합군은 독일이 탄약 생산량을 늘리고 있으며, 한동안 연합군의 생산량을 앞지르고 있다는 사실을 곧 알게 되었습니다. 이러한 변화는 독일이 텅스텐 고속도강과 텅스텐 절삭 공구를 사용한 데 기인했습니다. 영국군을 씁쓸하게도, 나중에 밝혀진 바에 따르면 당시 사용된 텅스텐은 대부분 콘월의 콘월 광산에서 생산된 것이었습니다." - KC 리의 1947년 저서 "텅스텐"에서 발췌

 1923년: 독일의 한 전구 회사가 텅스텐 카바이드, 즉 초경합금에 대한 특허를 출원했습니다. 이 제품은 매우 단단한 텅스텐 모노카바이드(WC) 입자를 단단한 코발트 금속 바인더 매트릭스에 액상 소결 방식으로 "접착"하여 제작됩니다.

그 결과, 고강도, 인성, 그리고 경도가 결합된 텅스텐의 역사가 바뀌었습니다. 실제로 텅스텐 카바이드는 매우 단단하여, 이를 긁을 수 있는 유일한 천연 소재는 다이아몬드뿐입니다. (현재 텅스텐의 가장 중요한 용도는 카바이드입니다.)

1930년대: 원유의 수소처리를 위해 석유 산업에서 텅스텐 화합물을 사용하는 새로운 응용 분야가 생겨났습니다.

 1940년: 제트 엔진의 엄청난 온도를 견딜 수 있는 소재에 대한 필요성을 충족하기 위해 철, 니켈, 코발트 기반 초합금의 개발이 시작되었습니다.

 1942년: 제2차 세계 대전 중 독일군은 최초로 고속 철갑탄에 텅스텐 카바이드 코어를 사용했습니다. 영국 전차들은 이 텅스텐 카바이드 탄자에 피격당해 사실상 "녹아내렸습니다".

 1945년: 미국에서 백열전구 연간 판매량은 7억 9,500만 개였습니다.

 1950년대: 이 시기에는 초합금의 성능을 개선하기 위해 텅스텐이 첨가되었습니다.

 1960년대: 석유 산업에서 배기가스를 처리하기 위해 텅스텐 화합물을 함유한 새로운 촉매가 탄생했습니다.

 1964년: 백열전구의 효율성과 생산이 향상되면서 에디슨의 조명 시스템이 도입될 당시 비용과 비교했을 때 주어진 양의 빛을 제공하는 데 드는 비용이 30분의 1로 줄었습니다.

 2000년: 이 시점에는 매년 약 200억 미터의 램프 선이 인출되는데, 이는 지구와 달 거리의 약 50배에 해당합니다. 조명은 전체 텅스텐 생산량의 4~5%를 소비합니다.

오늘날의 텅스텐

오늘날 텅스텐 카바이드는 매우 널리 사용되고 있으며, 금속 절단, 목재, 플라스틱, 복합재 및 연질 세라믹 가공, 칩 없는 성형(열간 및 냉간), 광산, 건설, 암석 드릴링, 구조 부품, 마모 부품 및 군수 부품 등에 사용됩니다.

텅스텐강 합금은 우수한 내열성을 갖춰야 하는 로켓 엔진 노즐 생산에도 사용됩니다. 텅스텐을 함유한 초합금은 터빈 블레이드, 내마모성 부품 및 코팅에 사용됩니다.

그러나 동시에 백열전구의 시대는 132년 만에 끝났습니다. 미국과 캐나다에서는 단계적으로 백열전구가 폐지되기 시작했습니다.