LỊCH SỬ SỬ DỤNG VONFRAM

LỊCH SỬ SỬ DỤNG VONFRAM

Những khám phá trong việc sử dụng vonfram có thể được liên hệ một cách khái quát với bốn lĩnh vực: hóa chất, thép và hợp kim siêu bền, dây tóc và cacbua.

 1847: Muối vonfram được sử dụng để tạo ra vải bông màu và để làm cho quần áo dùng trong sân khấu và các mục đích khác có khả năng chống cháy.

 1855: Quy trình Bessemer được phát minh, cho phép sản xuất thép hàng loạt. Đồng thời, những loại thép vonfram đầu tiên được sản xuất tại Áo.

 Năm 1895: Thomas Edison đã nghiên cứu khả năng phát huỳnh quang của các vật liệu khi tiếp xúc với tia X và phát hiện ra rằng canxi tungstat là chất hiệu quả nhất.

 Năm 1900: Thép tốc độ cao, một hỗn hợp đặc biệt giữa thép và vonfram, được trưng bày tại Triển lãm Thế giới ở Paris. Loại thép này duy trì độ cứng ở nhiệt độ cao, rất thích hợp để sử dụng trong các dụng cụ và gia công cơ khí.

 1903: Dây tóc trong đèn và bóng đèn là ứng dụng đầu tiên của vonfram, tận dụng điểm nóng chảy cực cao và khả năng dẫn điện của nó. Vấn đề duy nhất là gì? Những thử nghiệm ban đầu cho thấy vonfram quá giòn để sử dụng rộng rãi.

 1909: William Coolidge và nhóm của ông tại General Electric, Hoa Kỳ, đã thành công trong việc khám phá ra một quy trình tạo ra các sợi vonfram dẻo thông qua xử lý nhiệt và gia công cơ học thích hợp.

 1911: Quy trình Coolidge được thương mại hóa, và chỉ trong thời gian ngắn, bóng đèn vonfram được trang bị dây vonfram dẻo đã lan rộng khắp thế giới.

 1913: Tình trạng thiếu hụt kim cương công nghiệp ở Đức trong Thế chiến II đã khiến các nhà nghiên cứu tìm kiếm một giải pháp thay thế cho khuôn kim cương, vốn được sử dụng để kéo dây.

 1914: “Một số chuyên gia quân sự Đồng minh tin rằng trong vòng sáu tháng, Đức sẽ cạn kiệt đạn dược. Tuy nhiên, phe Đồng minh sớm phát hiện ra rằng Đức đang tăng cường sản xuất đạn dược và trong một thời gian đã vượt quá sản lượng của phe Đồng minh. Sự thay đổi này một phần là do Đức sử dụng thép tốc độ cao vonfram và các dụng cụ cắt bằng vonfram. Điều khiến người Anh kinh ngạc là, sau này người ta phát hiện ra rằng vonfram được sử dụng chủ yếu đến từ các mỏ của họ ở Cornwall.” – Trích từ cuốn sách “VUNG MỠ” năm 1947 của KC Li

 1923: Một công ty sản xuất bóng đèn điện của Đức nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho cacbua vonfram, hay còn gọi là kim loại cứng. Nó được tạo ra bằng cách "kết dính" các hạt monocacbua vonfram (WC) rất cứng vào một ma trận chất kết dính là kim loại coban cứng bằng phương pháp thiêu kết pha lỏng.

Kết quả này đã thay đổi lịch sử của vonfram: một vật liệu kết hợp độ bền cao, độ dẻo dai và độ cứng cao. Trên thực tế, vonfram cacbua cứng đến mức vật liệu tự nhiên duy nhất có thể làm xước nó là kim cương. (Cacbua là ứng dụng quan trọng nhất của vonfram hiện nay.)

Những năm 1930: Các ứng dụng mới của hợp chất vonfram xuất hiện trong ngành công nghiệp dầu mỏ để xử lý dầu thô bằng phương pháp hydro hóa.

 1940: Việc phát triển các siêu hợp kim gốc sắt, niken và coban bắt đầu, nhằm đáp ứng nhu cầu về một loại vật liệu có thể chịu được nhiệt độ cực cao của động cơ phản lực.

 1942: Trong Thế chiến II, người Đức là những người đầu tiên sử dụng lõi cacbua vonfram trong đạn xuyên giáp tốc độ cao. Xe tăng Anh gần như "tan chảy" khi bị trúng loại đạn cacbua vonfram này.

 1945: Doanh số bán đèn sợi đốt hàng năm đạt 795 triệu chiếc tại Mỹ.

 Những năm 1950: Vào thời điểm này, vonfram được thêm vào các hợp kim siêu bền để cải thiện hiệu suất của chúng.

 Những năm 1960: Các chất xúc tác mới chứa hợp chất vonfram ra đời để xử lý khí thải trong ngành công nghiệp dầu khí.

 1964: Những cải tiến về hiệu suất và sản xuất đèn sợi đốt đã làm giảm chi phí cung cấp một lượng ánh sáng nhất định xuống còn một phần ba mươi so với chi phí khi hệ thống chiếu sáng của Edison được giới thiệu.

 Năm 2000: Vào thời điểm này, khoảng 20 tỷ mét dây đèn được sản xuất mỗi năm, một chiều dài tương đương khoảng 50 lần khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trăng. Ngành chiếu sáng tiêu thụ từ 4% đến 5% tổng sản lượng vonfram.

VONFRAM NGÀY NAY

Hiện nay, cacbua vonfram được sử dụng rộng rãi và có nhiều ứng dụng trong gia công kim loại, gia công gỗ, nhựa, vật liệu composite và gốm mềm, tạo hình không phoi (nóng và nguội), khai thác mỏ, xây dựng, khoan đá, các bộ phận kết cấu, các bộ phận chịu mài mòn và các linh kiện quân sự.

Hợp kim thép vonfram cũng được sử dụng trong sản xuất vòi phun động cơ tên lửa, vốn phải có đặc tính chịu nhiệt tốt. Siêu hợp kim chứa vonfram được sử dụng trong cánh tuabin, các bộ phận và lớp phủ chống mài mòn.

Tuy nhiên, đồng thời, thời kỳ hoàng kim của bóng đèn sợi đốt đã kết thúc sau 132 năm, khi chúng bắt đầu được loại bỏ dần ở Mỹ và Canada.