כיצד מיוצר חוט טונגסטן?

זיקוק טונגסטן מעפרות לא יכול להתבצע על ידי התכה מסורתית מאחר לטונגסטן יש את נקודת ההיתוך הגבוהה ביותר מכל מתכת. טונגסטן מופק מעפרה באמצעות סדרה של תגובות כימיות. התהליך המדויק משתנה בהתאם ליצרן ולהרכב העפרות, אך עפרות נמחצות ואז נצלות ו/או נשלחות דרך מגוון של תגובות כימיות, משקעים ושטיפות כדי להשיג אמוניום פרטונגסטאט (APT). ניתן למכור APT באופן מסחרי או לעיבוד נוסף לתחמוצת טונגסטן. ניתן לצלות תחמוצת טונגסטן באווירת מימן כדי ליצור אבקת טונגסטן טהורה עם מים כתוצר לוואי. אבקת טונגסטן היא נקודת המוצא למוצרי טחנת טונגסטן, כולל תיל.

עכשיו כשיש לנו אבקת טונגסטן טהורה, איך אנחנו מייצרים חוט?

1. לחיצה

אבקת טונגסטן מנופה ומערבבת. ניתן להוסיף קלסר. כמות קבועה נשקללת ומועמסת לתוך תבנית פלדה אשר מועמסת למכבש. האבקה נדחסת לבר מלוכד אך שביר. מפרקים את התבנית ומוציאים את הבר. תמונה כאן.

2. פרסינטינג

הבר השביר מונח לתוך סירת מתכת עקשנית ומועמס לתוך תנור עם אטמוספרת מימן. הטמפרטורה הגבוהה מתחילה לגבש את החומר יחד. החומר הוא בערך 60% - 70% מצפיפות מלאה, עם גידול דגנים מועט או ללא.

3. סינטר מלא

בר נטען לתוך בקבוק טיפול מיוחד מקורר מים. זרם חשמלי יועבר דרך הבר. החום שנוצר על ידי זרם זה יגרום לסרגל להתכווץ לכ-85% עד 95% מהצפיפות המלאה ולהתכווץ בכ-15% בערך. בנוסף, גבישי טונגסטן מתחילים להיווצר בתוך המוט.

4. סחוג

מוט הטונגסטן כעת חזק, אך שביר מאוד בטמפרטורת החדר. ניתן להפוך אותו לגמיש יותר על ידי העלאת הטמפרטורה שלו ל-1200°C עד 1500°C. בטמפרטורה זו, ניתן להעביר את המוט דרך מטלית. סוואגר הוא מכשיר שמפחית את קוטר המוט על ידי העברתו דרך קובייה שנועדה לפטיש את המוט בכ-10,000 מכות בדקה. בדרך כלל, החלפה תפחית את הקוטר בכ-12% לכל מעבר. סילוף מאריך את הגבישים, ויוצר מבנה סיבי. למרות שהדבר רצוי במוצר המוגמר בשל גמישות וחוזק, בשלב זה יש להוריד את המוט על ידי חימום חוזר. החלפה נמשכת עד שהמוט הוא בין 0.25 ל-0.10 אינץ'.

5. ציור

כעת ניתן למשוך חוט מכוסה של כ-0.10 אינץ' דרך קוביות כדי להקטין את הקוטר. חוט משומן ונמשך דרך מתלים של טונגסטן קרביד או יהלום. ההפחתות המדויקות בקוטר תלויות בכימיה המדויקת ובשימוש הסופי של החוט. כאשר החוט נמשך, סיבים שוב מתארכים וחוזק המתיחה עולה. בשלבים מסוימים, ייתכן שיהיה צורך לחשל את החוט כדי לאפשר עיבוד נוסף. ניתן למשוך חוט עד 0,0005 אינץ' בקוטר.