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在一般工业应用中使用钨丝

在加热的地方,钨丝仍然表现出色

钨丝的许多传统应用仍然强大且必要。一般工业的产品种类繁多,从灯丝到熔炉,都使用了钨丝,而且没有替代品。

鉴于钨的独特元素特性,对于某些以钨丝为关键部件的工业应用而言,极不可能有更好的替代品。甚至还有一些灯具产品,其中技术过时的典型代表白炽灯无法被更新的技术取代。

钨丝线在需要闪烁的地方发光。

尽管第一波 CFL 和 LED 的转换似乎势不可挡(或者至少一旦价格进一步下跌它将势不可挡),但仍有某些灯是 CFL 和 LED 根本无法替代的。

例如,具有讽刺意味的是,我们都知道电子设备不喜欢快速重复地打开和关闭。但是,有些灯的唯一目的就是做到这一点。

一个完美的例子是汽车中的转向灯或闪光灯功能。在这里,灯的闪烁,需要电子元件的开关热循环,根本不适合 LED。

在 LED 应用热情高涨的早期,人们一直在努力开发一种机械快门,让 LED 在看起来闪烁的同时保持持续亮起。然而,很快就发现,对于大量用作安全设备的产品而言,这是一种繁琐且不可行的解决方案——即要求:<​​/P>

因此,下次您发出汽车转弯信号时,请考虑一下,您很可能将这种能力归功于带有钨丝线的灯泡的存在,这仍然是该闪烁解决方案的长寿命、低成本来源。

钨的特性在温度高的地方具有优势。

由于没有其他元素金属具有相同的耐热性和保形性,钨丝在照明行业之外仍然是必需的,例如以下应用。

工业炉支撑结构

就像钨加热元件可用于工业熔炉一样,钨丝也可用于工业熔炉,尽管用途不同——作为支撑结构而不是作为在钨熔炉中提供热量的电极。

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在各种熔炉和烤箱中,钨丝在最高温度下保持其形状。这使得它非常适合编织烤箱垫和其他需要在高温下保持物体位置的承重表面。

钨丝的耐热性使其能够将物体固定在热区的适当位置,而不会下垂、塌陷、分崩离析或以其他方式将物体移出最佳位置。

钨和钨铼热电偶

钨丝可用于热电偶——用于测量和监测窑炉、燃气轮机、柴油发动机和其他高温工业过程中温度的热电装置。

钨热电偶还可用作恒温器中的温度传感器和燃气设备安全装置中的火焰传感器

在极高的温度下,纯钨会发生再结晶并变脆,钨铼线提供了一种替代方案。对于真空炉、氢气和惰性气氛等应用,钨铼热电偶可用于测量高达 3992°F (2200°C) 的温度。

半导体制造和测试

尽管集成电路正在取代许多使用钨或钨丝的电子应用,但没有钨丝就无法制造集成电路。这是为什么呢?

今天制造的大多数集成电路都是从称为晶锭的单晶硅锭开始的。它是通过将小晶种浸入已加热至约 2732°F (1500°C) 的烤箱中的纯熔融硅中制成的。

就像拉太妃糖一样,熔融的硅被慢慢拉长并拉长成晶锭,形成更大的圆柱形晶体。一旦固化,晶体就会被切成晶片并抛光,从而为半导体提供非常规则、平坦的基板。

唯一适合拉晶锭的材料——并且能够在硅制造过程的极高温度下独特地发挥设计的性能——是由编织钨丝制成的电缆。

由于钨的伸长率是所有材料中最小的,因此钨丝可以在其他熔点较低的材料会拉伸和断裂的工作温度下拉动硅。

钨丝作为悬臂探针再次出现在半导体芯片制造中。这些探针用于测试仍然排列在单晶硅片上的集成电路。

(在我们的博客中详细了解如何将钨丝用于探针。)

内窥镜

证明钨丝的高温特性必不可少的另一个工业应用是用于检查或测量高温环境内部空间的管道镜。

对于其他方式无法进入的区域,这些光学设备通常用于检查发动机、涡轮机、管道和油箱。钨丝使管道镜能够在这些高温、恶劣的环境中保持其形状和功能。

此外,钨丝对于在高温环境中交付也需要刚度的应用来说是非常宝贵的。除了耐热性外,螺旋或编织钨丝还提供一定程度的刚性,使管道镜能够穿过被检查的内部——类似于在医疗诊断中引导内窥镜穿过人体。

钨的另一个优点是它的蒸气压。

钨在高温下的另一个好处是其极低的蒸气压,这在电子发射器、离子注入和真空金属化线圈等应用中发挥了作用。

电子发射器

例如,钨丝线用作扫描电子显微镜 (SEM)、透射电子显微镜 (TEM) 和光谱系统中使用的微探针等设备中的电子发射器。由于其低热膨胀系数,钨丝能够保持正确的形状以产生电子束。

离子注入

这里采用钨合金作为离子注入室和产生离子束的电极。

离子注入是一种极其复杂的方法,用于半导体制造和金属表面处理。离子加速进入其靶标的过程以前所未有的方式独特地改变了材料的特性。

真空金属化线圈

从概念上讲,这是一种更简单的工艺,由钨制成的真空金属化线圈用于在低成本塑料产品(如玩具、珠宝、化妆品容器和小型装饰部件)的表面上涂敷金属蒸发物。这使产品具有由闪亮、干净的金属制成的迷人错觉。

产品(或零件)与涂层金属(如铝)一起放置在真空中,金属涂层与金属化线圈一起加热,直到其蒸发。在一个戏剧性的、爆炸性的事件中。产生的蒸汽分散液沉积在产品/零件上,迅速而完整地在其表面涂上一层薄而均匀的金属蒸发膜。

掺杂钨丝的使用优于纯钨丝,它除了具有允许将钨丝用作真空金属化线圈的机械性能外,还提供耐腐蚀性。结果是金属化线圈的使用寿命比未掺杂(纯)钨制成的线圈更长。

可能性无穷无尽。

这些只是钨丝众多引人入胜的工业用途中的几个例子——这种产品在应用中不断证明其价值,其独特的性能提供难以(甚至不可能)通过其他方法以可比成本实现的结果。

有关钨丝或其他精密金属制造需求的提示,请下载我们关于钨丝特性和应用的免费指南。


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