Como se produce o fío de wolframio?

O refinado do wolframio do mineral non se pode realizar mediante a fundición tradicional xa que o wolframio ten o punto de fusión máis alto de calquera metal. O volframio extráese do mineral mediante unha serie de reaccións químicas. O proceso exacto varía segundo o fabricante e a composición do mineral, pero os minerais son triturados e despois tostados e/ou enviados a través dunha variedade de reaccións químicas, precipitacións e lavados para obter paratungstato de amonio (APT). O APT pódese vender comercialmente ou transformarse posteriormente en óxido de tungsteno. O óxido de volframio pódese asar nunha atmosfera de hidróxeno para crear po puro de volframio con auga como subproduto. O po de wolframio é o punto de partida dos produtos dos muíños de wolframio, incluído o fío.

Agora que temos po puro de wolframio, como facemos o fío?

1. Premer

O po de wolframio peneira e mestúrase. Pódese engadir un aglutinante. Pésase unha cantidade fixa e cárgase nun molde de aceiro que se carga nunha prensa. O po compáctase nunha barra cohesiva pero fráxil. Desmontase o molde e retírase a barra. Imaxe aquí.

2. Presintering

A barra fráxil colócase nun barco de metal refractario e cárgase nun forno cunha atmosfera de hidróxeno. A alta temperatura comeza a consolidar o material. O material ten un 60% - 70% da densidade total, con pouco ou ningún crecemento de grans.

3. Sinterización total

A barra é cargada nunha botella de tratamento especial refrixerada por auga. A corrente eléctrica pasará pola barra. A calor xerada por esta corrente fará que a barra se densifique ata un 85% a un 95% da densidade total e se encolle un 15% aproximadamente. Ademais, comezan a formarse cristais de wolframio dentro da barra.

4. Estampación

A barra de volframio agora é forte, pero moi fráxil a temperatura ambiente. Pódese facer máis maleable aumentando a súa temperatura entre 1200 °C e 1500 °C. A esta temperatura, a barra pódese pasar a través dun swager. Un swager é un dispositivo que reduce o diámetro dunha vara pasándoa por unha matriz que está deseñada para golpear a vara a uns 10.000 golpes por minuto. Normalmente un swager reducirá o diámetro nun 12% por pasada. O estampado alonga os cristais, creando unha estrutura fibrosa. Aínda que isto é desexable no produto acabado por ductilidade e resistencia, neste momento a varilla debe aliviarse do estrés mediante o recalentamento. O estampado continúa ata que a vara estea entre .25 e .10 polgadas.

5. Debuxo

Agora pódese pasar un fío de 0,10 polgadas a través de matrices para reducir o diámetro. Un fío lubricase e estiraba a través de matrices de carburo de volframio ou diamante. As reducións exactas de diámetro dependen da química exacta e do uso final do fío. A medida que se estira o fío, as fibras volven alongarse e aumenta a resistencia á tracción. En determinadas fases, pode ser necesario recocer o fío para permitir un procesamento posterior. Pódese estirar un fío tan fino como 0,0005 polgadas de diámetro.