Memanfaatkan Kawat Tungsten dalam Aplikasi untuk Industri Umum

Di mana Panasnya Menyala, Kawat Tungsten Masih Unggul

Banyak aplikasi warisan untuk kawat tungsten tetap kuat dan diperlukan. Ada berbagai produk di industri umum, mulai dari filamen hingga tungku, di mana kawat tungsten digunakan dan tetap tanpa pengganti.

Mengingat sifat elemen tungsten yang unik, sangat tidak mungkin ada alternatif unggul untuk aplikasi industri tertentu di mana kawat tungsten merupakan komponen kunci. Bahkan ada produk lampu di mana poster anak untuk keusangan teknologi, lampu pijar, tidak dapat digantikan dengan teknologi yang lebih baru.

Kabel filamen tungsten bersinar jika diperlukan kedipan.

Terlepas dari gelombang pertama CFL dan konversi ke LED yang tampaknya tak terbendung (atau setidaknya akan tak terbendung begitu harganya turun lebih jauh), ada lampu tertentu yang tidak dapat diganti oleh CFL dan LED.

Misalnya, dalam contoh ironi yang luar biasa, kita semua tahu bahwa perangkat elektronik tidak suka dinyalakan dan dimatikan dengan cepat dan berulang kali. Namun, ada lampu tertentu yang tujuan utamanya adalah melakukan hal itu.

Contoh sempurna adalah fungsi lampu sein atau flasher di mobil. Di sini, kedipan lampu, yang memerlukan siklus termal on-off komponen elektronik, sama sekali tidak cocok untuk LED.

Pada hari-hari awal adopsi LED yang antusias, ada upaya untuk mengembangkan rana mekanis yang memungkinkan LED tetap menyala terus-menerus saat tampak berkedip. Namun, dengan cepat menjadi jelas bahwa ini adalah solusi yang rumit dan tidak dapat diterapkan untuk produk dengan penggunaan berat sebagai peralatan keselamatan — yaitu, produk yang memerlukan:

• Panjang umur
• Suhu tinggi dan ketahanan paparan
• Pengulangan tanpa akhir

Jadi, lain kali Anda memberi sinyal belokan di mobil Anda, pertimbangkan bahwa Anda mungkin berutang kemampuan itu pada keberadaan bohlam dengan kawat filamen tungsten, yang tetap merupakan sumber daya tahan lama dan berbiaya rendah untuk solusi kedip tersebut.

Properti tungsten memberikan keuntungan saat suhu tinggi.

Tanpa logam unsur lain yang memiliki ketahanan panas dan sifat retensi bentuk yang sama, kawat tungsten juga tetap diperlukan di luar industri pencahayaan, dalam aplikasi seperti berikut.

Struktur pendukung tungku industri

Sama seperti elemen pemanas tungsten yang dapat digunakan dalam tungku industri, demikian juga kawat tungsten, meskipun dengan tujuan yang berbeda — sebagai struktur pendukung dan bukan sebagai elektroda yang menyediakan panas dalam tungku tungsten.

.

Dalam berbagai tungku dan oven, kawat tungsten mempertahankan bentuknya pada suhu tertinggi. Hal ini membuatnya sangat baik untuk alas oven anyaman dan permukaan penahan beban lainnya yang perlu mempertahankan posisi suatu objek saat terkena suhu tinggi tungku.

Ketahanan panas kawat tungsten memungkinkannya menahan objek di lokasi yang tepat di zona panas tanpa kendur, runtuh, berantakan, atau memindahkan objek keluar dari posisi optimal.

Termokopel renium tungsten dan tungsten

Kawat tungsten dapat digunakan dalam termokopel — perangkat termoelektrik yang digunakan untuk mengukur dan memantau suhu di kiln, turbin gas, mesin diesel, dan proses industri suhu tinggi lainnya.

Termokopel tungsten juga dapat digunakan sebagai sensor suhu di termostat dan sebagai sensor api di perangkat keselamatan untuk peralatan bertenaga gas

Dengan suhu yang sangat tinggi di mana tungsten murni dapat mengalami rekristalisasi dan menjadi rapuh, kawat renium tungsten menawarkan alternatif. Untuk aplikasi seperti tungku vakum dan hidrogen dan atmosfer inert, termokopel renium tungsten dapat digunakan untuk mengukur suhu hingga 3992°F (2200°C).

Pembuatan dan pengujian semikonduktor

Meskipun sirkuit terpadu menggantikan banyak aplikasi elektronik yang menggunakan kawat tungsten atau tungsten, Anda tidak dapat membuat sirkuit terpadu tanpa kawat tungsten. Mengapa ini?

Kebanyakan sirkuit terpadu yang dibuat hari ini dimulai dengan ingot kristal silikon tunggal, yang disebut boule. Ini dibuat dengan mencelupkan kristal biji kecil ke dalam silikon cair murni dalam oven yang telah dipanaskan hingga sekitar 2732°F (1500 °C).

Seperti menarik gula-gula, silikon cair perlahan ditarik dan memanjang menjadi boule, membentuk kristal silinder yang lebih besar. Setelah dipadatkan, kristal diiris menjadi wafer dan dipoles untuk menghasilkan substrat datar yang sangat teratur untuk semikonduktor.

Dan satu-satunya bahan yang cocok untuk menarik boule — dan secara unik mampu melakukan seperti yang dirancang dalam suhu yang sangat tinggi dari proses pembuatan silikon— adalah kabel yang terbuat dari anyaman kawat tungsten.

Karena tungsten memiliki pemanjangan paling sedikit dari bahan apa pun, kawat tungsten dapat menarik silikon dalam suhu operasi di mana bahan lain dengan titik leleh yang lebih rendah akan meregang dan pecah.

Kawat tungsten muncul kembali dalam pembuatan chip semikonduktor sebagai jarum probe kantilever. Probe ini digunakan untuk menguji sirkuit terpadu saat masih tersusun pada wafer monokristalin.

(Pelajari lebih lanjut di blog kami Pandangan Lebih Dekat tentang Pemanfaatan Kawat Tungsten untuk Probe.)

Borescopes

Aplikasi industri lain di mana sifat suhu tinggi kawat tungsten terbukti sangat diperlukan adalah dalam borescopes yang digunakan untuk memeriksa atau melakukan pengukuran ruang interior lingkungan bersuhu sangat tinggi.

Untuk area yang tidak dapat diakses dengan cara lain, perangkat optik ini biasanya digunakan dalam pemeriksaan mesin, turbin, pipa, dan tangki. Kawat tungsten memungkinkan borescope mempertahankan bentuk dan fungsinya di lingkungan bersuhu tinggi dan tidak bersahabat ini.

Selain itu, kawat tungsten sangat berharga untuk aplikasi di mana kekakuan juga diperlukan untuk pengiriman di lingkungan bersuhu tinggi. Seiring dengan ketahanan panasnya, kawat tungsten spiral atau dikepang memberikan tingkat kekakuan yang memungkinkan borescope dipandu melalui interior yang sedang diperiksa — mirip dengan endoskop yang dipandu melalui tubuh manusia dalam diagnosa medis.

Keuntungan lain dari tungsten adalah tekanan uapnya.

Namun manfaat lain dari tungsten pada suhu tinggi adalah tekanan uapnya yang sangat rendah, yang berperan dalam aplikasi seperti pemancar elektron, implantasi ion, dan kumparan metalizing vakum.

Pemancar elektron

Misalnya, kawat filamen tungsten digunakan sebagai pemancar elektron dalam perangkat seperti mikroskop elektron pemindaian (SEM), mikroskop elektron transmisi (TEM), dan probe mikro yang digunakan dalam sistem spektrometri. Karena koefisien ekspansi termalnya yang rendah, kawat tungsten mampu mempertahankan bentuk yang benar untuk menghasilkan berkas elektron.

Ion implantasi

Di sini, paduan berat tungsten digunakan sebagai ruang implantasi ion dan elektroda untuk menghasilkan berkas ion.

Metode yang sangat canggih, implantasi ion digunakan dalam pembuatan semikonduktor dan persiapan permukaan logam. Proses di mana ion dipercepat ke targetnya secara unik mengubah sifat material dengan cara yang sebelumnya tidak mungkin dicapai.

Koil metalisasi vakum

Secara konseptual proses yang jauh lebih sederhana, kumparan metalizing vakum yang terbuat dari tungsten digunakan dalam proses pelapisan permukaan produk plastik murah - seperti mainan, perhiasan, wadah kosmetik, dan bagian dekoratif kecil - dengan logam menguap. Hal ini memberikan ilusi menarik pada produk karena terbuat dari logam bersih yang mengkilap.

Produk (atau bagian) ditempatkan dalam ruang hampa bersama dengan logam pelapis (seperti aluminium), yang dipanaskan dengan kumparan metalisasi sampai menguap. Dalam peristiwa yang dramatis dan eksplosif. Dispersi uap yang dihasilkan mengendap pada produk/suku cadang, dengan cepat dan lengkap melapisi permukaannya dengan lapisan tipis yang seragam dari evaporasi logam.

Penggunaan kawat tungsten yang didoping lebih disukai daripada tungsten murni, memberikan ketahanan korosi selain sifat mekanik yang memungkinkan kawat tungsten digunakan sebagai kumparan metalizing vakum. Hasilnya adalah kumparan metalisasi dengan masa pakai lebih lama daripada kumparan yang terbuat dari tungsten (murni) yang tidak didoping.

Kemungkinannya tidak terbatas.

Ini hanyalah beberapa contoh dari banyak kegunaan industri yang menarik untuk kawat tungsten — produk yang terus membuktikan nilainya dalam aplikasi di mana sifat uniknya memberikan hasil yang sulit (bahkan tidak mungkin) dicapai melalui metode lain dengan biaya yang sebanding.

Untuk tips tentang kawat tungsten atau kebutuhan fabrikasi logam presisi lainnya, unduh panduan gratis kami untuk properti dan aplikasi kawat tungsten.