Tungsten Telin Tarihçesi

Tungstentel, tungsten çubukların dövülmesi ve çekilmesiyle yapılan bir filamandır. Mükemmel özelliklerinden dolayı tungsten tel geniş bir uygulama alanına sahiptir. Örneğin akkor ve halojen lambalar gibi elektrikli ışık kaynaklarında tungsten filamanlar kullanılır. Bu yazıda tungsten telin tarihçesini ele alacağız.

Tungsten filaman endüstrisinin gelişimi başından beri ampul endüstrisi ile yakından bağlantılı olmuştur.

1878 yılında Edison karbon filamanlı ampulü icat etti. Ancak bu tür bir ampulün, özellikle kısa ömrü olmak üzere ciddi eksiklikleri vardır. Edison 1879'da karbon teli denedi ve onu yüzlerce saat kullandı. "Karbon"un erime noktası yüksek olmasına rağmen (3550 derece), "süblimleşme" sıcaklığı çok düşüktür. Düşük sıcaklıklarda doğrudan katı halden gaz haline geçer, bu nedenle kolayca tüketilir, kullanım ömrü kısadır ve havadan tamamen izole edilmesi gerekir (havada yanacaktır).

Yaklaşık 20 yıl sonra (1897), karbon telin yerini osmiyum tel ve tantal tel aldı, ancak Os ve Ta'nın erime noktalarının düşük olması nedeniyle çalışma sıcaklığı ve ışık verimliliği daha düşüktü.

1903 yılında A.Just ve F.Hannaman'ın patentine göre ilk tungsten tel Macaristan'da üretildi. 1904'te A. Just ve F. Hannaman, bir tungsten bileşiğiyle karıştırılmış, filamentler halinde ekstrüzyona tabi tutulan ve daha sonra bunları metale indirgemek için hidrojende ısıtılan karbon içermeyen bir bağlayıcı kullandılar. Bu yöntemle yapılan tungsten tel çok kırılgandır, ancak ışık verimliliği çok daha iyi olduğundan ampul yapımında karbon tel, osmiyum tel ve tantal telin yerini almıştır.

Yukarıdaki yöntemlerin hiçbiri ince tungsten teli hazırlayamaz. Bu sorunu çözmek için 1907 yılında düşük nikel içerikli tungsten alaşımı piyasaya sürüldü. Mekanik işlemle hazırlanır ancak aşırı kırılganlığı uygulamaya engel olur.

1913'te Pinch, akkor lamba filamanlarının kırılganlığını büyük ölçüde azaltan toryumlu tungsten filamanı (ThO2 içeriği: %1 ila %2) icat etti. Başlangıçta filament sarkması sorun olmaz çünkü filament bu noktada düzdür. Ancak 1913'ten sonra Langmuir düz teli spiral tel olarak değiştirdi. Bu şekilde ampul kullanımdayken yüksek çalışma sıcaklığı ve ölü ağırlık filamanın sarkmasına neden olmakta ve saf tungsten ve toryumlu tungstenin kullanım gereksinimlerini karşılaması zorlaşmaktadır.

Tungsten telin sarkması ve kısa ömrü sorunlarını çözmek için, 1917'de A. Pacz, yüksek sıcaklıklarda "deforme olmayan" bir tungsten teli icat etti. Ancak en eski sarkmayan tungsten filamanları, toryumlu tungsten filamanlarından daha kırılgandı, bu nedenle bazı ampul üreticileri toryumlu tungsten filamanları kullanmakta ısrar etti.

Bununla birlikte, sarkmayan tungsten tel üretim sürecinin sürekli geliştirilmesi ve iyileştirilmesiyle, insanlar yavaş yavaş tungsten okside K, Si ve Al bileşiklerinin eklenmesinin, tungsten telinin yüksek sıcaklıklarda iyi bir sarkma direncine sahip olmasını sağlayabileceğini yavaş yavaş fark etti. Bu, insanların sıklıkla "AKS tungsten teli" dediği, "sarkmayan tungsten teli" veya "katkılı tungsten teli" anlamına gelen şeydir.