異素材を接合する独自技術

接点材料や抵抗溶接電極は、タングステンの複合合金に銅などが接合された製品です。この接合技術として当社が開発したNDB法（無欠陥接合）は、銅タングステンの接点と銅の台金、タングステンなどの電極と銅製の台金を、融点が低い銅の特性を利用して直に接合する技術です。また、回転による摩擦熱を利用した圧接方法もあり、どちらもロウ付け（母材を溶解することなく融点の低いロウ材を接合部に流入させる接合方法）するより強度が高く、接合部の電気抵抗は低く、熱伝導性は高いのが特徴です。これらは高い接合信頼性を有しており、使用条件の厳しいガス開閉器や柱上開閉器などの銅タングステン接点と銅系台金の接合に使われています。　電流を確実にON/OFFすることは、電気スイッチの重要な役割。基山工場電材部品部では高い技術力の下、信頼性の高い電気・電子材料製品が生み出されています。

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混合粉末を型に入れ、高圧で押し固める

製造工程はまず、タングステンなどの粉末を所定の割合で配合し、混合機で混合されて原料となる粉末が作られます。通電性が良い銅と耐熱性を持つタングステンの特性を生かすために、製品の用途に応じて混ぜる割合を変えています。その際の比率は3：7から4：6です。混合された粉末は約１トン/cm2の高圧力で押し固めチョークほどの硬さになります。この段階で、この後でご紹介する焼結を行う前に粗加工します。

焼結でできた気孔を銅で満たし合金に

プレスされた成型物は水素または不活性ガス雰囲気内で焼結します。ここでは前回ご紹介した通電法ではなく、1,200～1,400℃の高温で焼結します。できあがった複合合金は旋盤による切削、砥石による研削などの最終加工が施され、製品となります。「銅とタングステンはそのまま混ぜて焼結しても、うまく焼き固めることが難しいため、一度すき間の多いタングステンの固まりを作り、これを溶解した銅で満たし、緻密な合金にする溶浸という技術を用います。」（原リーダー）溶浸は、スポンジに水をしみ込ませて気密にするようなもので、合金が電気接点などの製品として発揮できるように緻密化する粉末冶金独特の技術です。

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叩かれ、引っ張られて製品に

このときの温度は約2,800℃。通電には大量の電力を消費し、このため焼結は電力消費量の少ない夜間に行い、コストを抑えています。こうして焼結を経たタングステンは、強固で緻密なインゴットになるのです。

この後インゴットは、径を小さくし線長を長くする工程へと進みます。まず全方向から叩いて鍛えるスウェージング（鍛造加工）。これには径を小さくするだけでなく、タングステン組織を同一方向に揃え、強度を高める効果もあります。次にドローイング（線引き加工）します。線径をさらに小さく細くしていく作業です。ここで加工されるタングステン線の中には髪の毛よりも細い、ミクロン単位のものもあります。こうして、用途に合わせた径まで加工し、強度やキズの有無、また直伸性など細かな検査を行い製品が完成します。
長年培ってきた高い技術のもと、数々の工程を経ながらタングステン製品は日々生み出されているのです。

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採掘されたタングステン鉱石が製品としてのタングステンになるためには精製、還元、混合、成形、焼結、加工といった工程を経なければなりません。今回は、前回ご紹介した「精製、還元、混合工程」に続き「成形・焼結・加工工程」について触れてみたいと思います。

均一に圧力をかけ成形

前回ご紹介したタングステン原料粉末を加熱分解したBO（ブルーオキサイド）は、ドープ材をドーピング（添加）された後還元され、W粉末が製造されます。この粉末はCIP成形法という、ゴム製のモールド（鋳型）に均一に圧力をかけ押し固める方法によって高圧力で成形されます。この時、加えられる圧力はおよそ1トン/ｃｍ²。しかし、この段階ではまだ脆く、持ち上げると簡単に崩れてしまうほどの固さしかありません。

特殊焼結を経て緻密なインゴットに

成形されたタングステン棒は、予備焼結を経てチョークほどの固さにした後、還元性が強い水素を充填させた半鐘型の装置の中で本格的な焼結に移行します。通常、焼結というと外部から熱を加え焼き固める方式を想像しますが、その方式は必要となる熱量が膨大なため、ここではタングステン棒に直接電流を流し、その電気抵抗によってタングステン棒自身を発熱させる特殊な焼結法がとられています。

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自動車競技の大半は「速さ」を競う競技であるが、これは基本的に「速く走る」ことと同時に「相手よりも早く無事に目的地につく」という2つの本質がある。したがって、競技によってはファステストラップという最速でサーキットを周回することを1つの名誉としたレースもあるが、ル・マン24時間レースなどのようにゴールできないと完走扱いとならない（表彰の対象とならない、ポイントを与えないなど）」という競技もある。また、スタントではないため、ゴール後の車検で車体の激しい破損などが判明すれば得点を得られない場合がある。ただ自動車競技の中には、ドリフト競技（車両の挙動の美しさを競う）、燃費競争（速さではなく燃費を競う）など、速さ以外のものを競う競技もある。
国際自動車連盟(FIA)およびその傘下団体公認の大会に出場するにはFIAの傘下にある各国の自動車協会から発行された自動車競技ライセンスが必要である。また、車両本体以外にも、ヘルメット、レーシングスーツなどの安全保護具から備品などを揃え、そして車両を改造して性能を向上させる費用など資金を要する競技でもある。レースによってはその主催者が制定した条件によって出場が認められる車両が定められており、一般乗用車で参加できるジムカーナやダートトライアルの下位クラス、低価格でサーキットを走行する催し（走行会、フリー走行）、レンタルで乗れるカート (Kart) など、初心者や個人クラスでも比較的手軽に参加できる分野もある。また、世界各地に気軽な走行ができるミニサーキットが点在している。
自動車メーカーは環境保護のためにバランスウェイト材はタングステン合金を導入して、タングステン合金は環境に優しく材料である、非常に高い引張強度、良好な耐クリープ性と高い品質、大きさにも適切、限られたゾーン内やそれはとても良い安心感、その高い密度も強化荷重分配制御の敏感性を増すことができるばかりでなく、レースの重量、重心なるべく地面すれすれを保つ、バランスや操作性を体験する。だからタングステン合金は自動車競技に対して、不可欠だ。

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まず、APTは加熱分解されて青色粉末のBO（ブルーオキサイド）になります。BOはアルミニウム・カリウム・シリコンの溶液調合したものをドーピング（添付）し、さらに高圧力による成型、通電による特殊焼結を経て、緻密なタングステンインゴットになります。このタングステンインゴットが、タングステンの線や棒製品になっていくのです。この過程での、粉末調合調整技術・特殊焼結技術は中国タングステンが長年培ってきたものです。

99.999%という高純度製品

工場では、プロジェクターのランプなどに利用される99.999%という高純度のタングステン粉も製造しています。また、APTを加熱分解した黄色粉末のWO3（三酸化タングステン）も製造しており、これは光学ガラスや触媒、試薬、セラミック製造用原料などに利用されます。
花粉の十分の一以下という超微粉末のきめ細かな美しさ、そして鮮やかな発色。APTの白、BOの青、WO3の黄色は、工場のシンボルカラーと言えるかもしれません。

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採掘されたタングステン鉱石が製品としてのタングステンになるためには、精製、還元、混合、成形、焼結、加工といった工程を経なければなりません。今回はその中でも特に「精製・還元」について詳しく触れてみたいと思います。

輸入したAPTを製品に

まず、タングステンの生産過程は高純度に精製された原料粉末から始まります。これはパラタングステン酸アンモニウム（APT）といわれるもので、中国で製造した粉末を輸入しています。世界のタングステンの83%を産出する中国ですが、かつての精製技術は低いものでした。しかし、「現在は、当社を含めた海外の技術導入により、高い基準をクリアする原料粉末を生産しています」。文化や価値観の異なる中国の地でさまざまな問題を乗り越え、解決し、辿り着いた成果です。

APT→BO→W（タングステン）と純化する

工程工場に送られてきたAPTは白いパウダー状。そのきめの細かさは、高純度精製の賜物です。ただし、これでも純度はまだまだ。本格的な工程はこれからです。

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タングステンは世界各地に埋蔵されており、その埋蔵量は全世界でおよそ7百万トンといわれています。その57%を中国が占め、産出量からいくと実に83%を占めています。日本にもタングステンは埋蔵されており、かつては日本でも産出が行われましたが、現在、商業ベースでの生産は行われていません。当社もその昔、鹿児島県屋久島、山口県秋穂町（現・山口市）で鉱山開発を行ったことがあります。
タングステンは市場ではAPT（パラタングステン酸アンモニウム）として10kgあたりの価格で取引されています。価格は2年前の100USドルから現在では2.5倍の250USドル前後で推移しており、高値が続いています。

また、音響インピーダンスが高いにも関わらず高い音速を持つという特性を活かして、楽器やオーディオ関連の部品としても利用されています。そして、耐摩耗性を利用してタングステンと銅の合金による電気接点、電極です。さらに、炭素とタングステンの化合物は、ダイヤモンド、炭化ホウ素に次ぐ超硬合金として切削工具や耐摩耗工具に使われています。

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タングステンの融点は金属の中で最も高い摂氏3,380℃で、沸点は摂氏5,000℃を超えます。

比重は19.3と金とほぼ同じで、鉄の約2.5倍。希少金属のひとつです。この熱に強いという性質を利用して、電球のフィラメントや電子レンジのマグネトロンに、また硬くて強いという性質を利用して、コピー機や空気清浄機に入っているコロナ放電線などに使われています。当社では、照明・OA機器用のタングステンの線や、液晶関連部材用のタングステン・モリブデン棒製品等を生産しています。特にハロゲンランプのフィラメントに使用されているタングステン線・B701ロットは、世界的に高い評価を受けています。

先に述べた電球のフィラメントをはじめ、用途はいろいろがあります。例えば、比重が大きいという性質を活かして、釣りのおもり（シンカー）、ゴルフ道具等のウエイトや、鉛に替わる放射線の遮蔽用としています。

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自動車競技は、操る人の動体視力や、車の状態を瞬時に把握する感性や判断力、天候や気象によって変化する空気や路面状態、そして車両に対応するドライバーのマシンコントロール能力によって技術力と車両の性能を競う。一般的に自動車文化の発祥でもあるヨーロッパ、アメリカを中心に自動車競技が強く根付いているが、国によって文化や国民性、あるいは偏見などによって自動車競技の扱い方はさまざまである。日本においては自動車競技に対しての認識が薄いとされている。また、ヨーロッパを中心とした競技ではあるがスイスのように国内でレースを行うことを禁止しているために周辺のヨーロッパ諸国と比較して文化が根付いていない地域もある。
自動車メーカーは環境保護のためにバランスウェイト材はタングステン合金を導入して、タングステン合金は環境に優しく材料である、非常に高い引張強度、良好な耐クリープ性と高い品質、大きさにも適切、限られたゾーン内やそれはとても良い安心感、その高い密度も強化荷重分配制御の敏感性を増すことができるばかりでなく、レースの重量、重心なるべく地面すれすれを保つ、バランスや操作性を体験する。だからタングステン合金は自動車競技に対して、不可欠だ。

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