タングステン鉱の重要な鉱石は次ぎのものである。
（a）鉄重石（ferberite, FeWO4）（タングステン酸鉄）
（b）マンガン重石（hubnerite,MnWO4）（タングステン酸マンガン）
（c） 灰重石（scheelite, CaWO4）（タングステン酸カルシウム）
(d) 鉄マンガン重石（wolframite, (Fe､Mn)WO4）（鉄及びマンガンのタングステン酸塩）
タングステンの原料としては鉄マンガン重石及び灰重石が重要な鉱石である。タングステン鉱床は鉱脈型鉱床、スカルン型鉱床、角礫岩鉱床、斑岩型鉱床、漂砂鉱床に分類され、約 70％程度は鉱脈型鉱床から産出されている。

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白電球、特にハロゲン球のような高輝度ランプのフィラメントは点灯中3,000K以上の高温にさらされる。ドープ剤を添加しない純タングステン線は高温で等軸再結晶粒を形成し、粒界で滑り、このため自重で垂下（サグ）して局部的加熱を起こし断線する。サグを防ぐため微量のカリウムを添加したタングステンをノンサグタングステンという。ドープタングステンの一種。カリウムは微細なバブルの列を形成し、線軸方向に伸びた長大再結晶粒をつくる。ノンサグタングステンの再結晶粒はインターロックした粒界すべりによる線の垂下を防止する。

また線の加工度の大きくなるほどバブルの微細化と整列が進み、耐サグ性が向上する。サグ特性は再結晶時の加熱条件にも影響され、加熱速度の遅いほど耐サグ性は良くなる。

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白熱球フィラメントのように高温に長時間さらされると、タングステン線は重力によるクリープ変形を起こす。このような高温での変形をサグ（垂下）と称する。変形は再結晶粒界の滑りと空孔の拡散に起因する。添加剤を含まない純タングステンの再結晶粒は比較的丸く、線軸に垂直な粒界を多くもち、容易に変形してサグを起こす。

サグ特性改善のため微量のカリウムを添加したドーブタングステンが用いられる。タングステン中のカリウムは加工されて長く伸び、さらに分断されて線軸方向に整列し、高温で0．1μmまたはそれ以下の微細なバブルの列を形成する。バブルは粒の線径方向への成長を抑制し、長大で入り組んだ粒界をもつ再結晶粒を形成して高温で線のサグを防止する。通常、タングステン線のカリウム量は50～80ppmで、カリウムが多くなるほど線の耐サグ性は良くなる。

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材料中に微量の不純物を添加して諸特性を制御することをいう。半導体では微量のリン（P）やヒ素（As）を添加してそれぞれp型、n型に制御する。粉末冶金による高融点金属の製造では、数十ppmのAl,Si,Kや少量の希土類金属やその酸化物を加えて再結晶温度を高くしたり、再結晶後の結晶粒を長大化してクリープ強度を向上するなどが行われている。

ドープタングステンを高温に加熱したとき形成される0.1μmあるいはそれ以下の微細なバブルをドープ孔と称する。フィラメントなどに用いられるドープタングステン線には50～80ppmのカリウムが含まれる。ドープ剤として添加されたカリウムはスエージングならびに線引き加工によって線の軸方向に長く伸び、さらに分断され、高温で微細なバブルの列を形成する。再結晶に際し、バブルは粒界移動を抑制して軸方向に伸びたノンサグ組織をつくる。また分散強化効果によって線の強度を向上する。ドープ孔の中には金属カリウムが存在するといわれている。

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微量の不純物を添加したタングステンの総称であるが、耐垂下（サグ）性改善のため微量のカリウムを添加したノンサグタングステンと同じ意味で用いられることが多い。カリウム・ケイ素およびアルミニウムの化合物の水溶液を酸化タングステン粉末に添加したのち還元し、得られるドープタングステン粉をフッ酸で洗浄し、以下、通常の粉末冶金の手法により加工してドープタングステン線とする。添加されたドープ剤の大部分はフッ酸洗浄で除かれ、さらに焼結時飛散し、ごく微量のカリウムがタングステン中に残留する。

カリウムの量は用途により異なり、フィラメントなどの高温用材料では50～80ppm、比較的低温で用いる材料ではそれ以下とする。線の中に残留したカリウムは微細なバブル列を形成して再結晶を抑制し、線の耐垂下性を向上する。カリウムが多くなると再結晶温度は高く、引張強度も大きくなるが、低温での延性が低下して加工性が悪くなる。少量の酸化トリウムを添加したトリエイテドタングステンも同様に再結晶を抑制して高温強度を改善する。

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純タングステン焼結体は、通常、素材形状と素材サイズに制約を受ける。小さな円柱やブロック等の小型単純形状品は、その製法上比較的容易に製作が可能である。しかし、大型品になると製造上使用する焼結設備、鍛造設備等の設備に限界があるため、大きくなる程、素材の製作は困難となる。一般的には、比較的高密度で均一な材料としては通φ30程度の大きさが限界である。また複雑形状品については難削材であるタングステンを円柱やブロックから加工しなければならず、膨大な加工コストが必要となってしまう。

それゆえ、タングステンにおいては、大型複雑形状品の製作は非常に困難であると言われている。

そこで当社では、これらの問題を解決するために、当社粉末冶金技術を結集し、新たな製法によるタングステン新材料を開発中である。この製法によれば、従来の製法に比べ大型で複雑形状品の製作が可能となる。現在、基礎技術を確立し、各アプリケーションに向けた材料評価を実施中である。

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3その他

(1)完全に再結晶させた線・棒・板は、その性質上、脆い傾向を持っているので、取扱い上衝撃を与えないことが必要である。

(2)スプール巻きは、原則として線の巻き替えをしてはならない。巻き替えが必要な場合でも、真直性を重視する線では巻きゆるみ防止の目的でスプールに強く巻き込むと真直性を損なうので逆張力が線の引張り強度の10%を超えない様にする必要がある。

(3)溶接には、ティグ溶接、バット溶接、電子ビーム溶接、プラズマ溶接等の方法が用いられている。しかし、溶接部は非常に脆くなることを承知の上で施工する必要がある。

(4)研摩方法としては、化学研摩、電解研摩、グラインダ研摩、バレル研摩の方法があり、それぞれの場合に適した方法を選ぶ必要がある。

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1機械加工

(1)0.2mm以上の線・棒・板の加工（折り曲げ､打ち抜き､切断等）の際には加熱加工をした方が加工し易くなる｡加工温度は、600～800℃が目安であるが､最適温度は素材の加工度によっても異なる。
例えば、2mm厚以上の板の切断には、常温でハクソー（ハンドソー）や、グラインダーカッタを使用するか､充分加熱してシェア切断等することが必要である。

(2)クラックを生じた繊維組織の線・棒・板に圧縮､折り曲げ、しごき、ねじり等の力を加えると､そのクラック（層状クラック）は伝播する。従って､切断や打ち抜きの際には、切り口にクラックをいれぬ様に、カッターの刃先と、クリアランスは常に管理する必要がある。

2安全上の注意

(1)タングステン、モリブデン金属粉の摂取を避けるため、粉塵を吸い込まない様に防塵マスクを着用し、食事や喫煙前には石鹸で手を洗う必要がある。

(2)線・棒の曲げ、機械加工時は保護眼鏡を着用する必要がある。

(3)ティグ溶接時の先端加工の際は、研摩屑の吸入を避けるため、集塵を確実に行い、マスクを着用する必要がある。また、溶接時に発生するヒュームを吸い込まない様にマスクを着用する必要がある。

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炭化タングステンはAmes試験で代謝活性化の有無にかかわらず変異原性を示さなかった。本物質は培養ヒトリンパ細胞において代謝活性化無しで染色体異常誘発活性の証拠を示さなかった。しかし代謝活性化有りの場合には染色体異常誘発活性のあいまいな証拠が存在した。in vivoデータは入手できなかった。
  炭化タングステンの発がん性に関するデータは入手できなかった。
  生殖能と発生についての炭化タングステンの影響を検討した研究は入手できなかった。ラットとマウスによる炭化タングステン粉塵の亜慢性吸入試験における生殖器官の組織病理学的検査と精巣重量に基づくと、炭化タングステン粉塵の吸入ばく露による受胎能への有害影響性は示唆されない。炭化タングステンの発生毒性を評価した研究は入手できなかった。しかし炭化タングステンの生物学的利用能は非常に低く、実験動物に反復投与しても全身影響はごく僅かである。したがって、生殖器官または発生中の生体が炭化タングステンにより悪影響を受ける可能性は示唆されない。

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炭化タングステンの吸収、分布、排泄に関しては限られた情報が入手できたに過ぎない。超硬合金の作業員（炭化タングステンを含む様々なタングステン化合物にばく露されている）のバイオモニタリングデータならびにヒトの血漿と肺組織サイトゾルを用いたin vitro研究のそれぞれが、吸入された炭化タングステンの生物学的利用能が比較的低いことを示している。2000mg/kg体重の炭化タングステンを単回経口ばく露したラット2匹の尿中に非常に少量のタングステンが検出された。炭化タングステンの急性毒性は非常に低い。ラットのLC50(4hr)は＞5300mg/m3、経口LD50と経皮LD50はそれぞれ＞2000mg/kg体重である。これらの試験のいずれにも臨床症状は認められなかった。気管内注入は中程度の急性炎症と極めて弱い長期反応を引起すにすぎない。in vitro条件下で、炭化タングステンはラットの肺胞II型細胞に対して低い毒性を示し、ヒト肺胞II型細胞に対して細胞毒性を示さなかった。炭化タングステンはウサギの皮膚と眼に対して刺激性がなく（OECD TG 404、405）、OECD TG 406に従ったモルモットのマキシマイゼイション試験で感作性がなかった。15mg/m3の炭化タングステン粉塵をラットに反復吸入させたところ、慢性鼻炎と肺に気道末端付近の局所反応からなる軽度の組織病理学的変化が生じた。この変化はごく僅かないし中度の肺胞壁肥厚、II型細胞過形成、および色素沈着した大食細胞の集積に特徴付けられた。炭化タングステンに同様にばく露したマウスは、雌における鼻炎を除いて毒性症状無しにばく露を耐容した（マウスとラットのLOEL(13w) 15mg/m3＝最少試験用量）。少量の炭化タングステンをラットに気管内注入したところ（10mg/kg体重）、気管支肺胞.洗浄液の組成は変化せず、肺胞大食細胞内に微細黒色粒子が存在したこと以外に肺の組織病理学変化は生じなかった。

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