タングステンコイルの表面処理について

フィラメントコイルはこのまま使う場合もありますが、ランプに組み込む前に洗浄処理して不純物や酸化を除きます。最終的には水素中で還元熱処理を行います。

まずタングステンコイルは10%NaOH水溶液で10分間程度の煮沸するのが一般的です。表面のエッチングが必要な場合などは5%HF(フッ化水素酸)処理とかアルカリ性フェリシアン化カリウム水溶液で表面の腐食処理で浄化します。終了すれば、薬液を完全洗浄します。

その後、コイルフィラメントに支持具(アンカーとかサポータと呼ぶ)を付けたり、モリブデン箔や外部リード棒を溶接します。

その後もう一度Naoh処理を入れるか、又はそのまま水素雰囲気炉(1000℃)に入れ、酸化物を還元します。水素はドライ水素を使う場合とウェット水素を使う場合があります。ウェット水素は炭素を除去する能力があります。

 

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タングステンの結晶構造

タングステンのドーピングにより混入されたカリウム等の微量元素は良好なタングステンの結晶構造(からみあった長大結晶)を作ると共に結晶粒界に集まり、微小な気泡を形成します。これは結晶粒界の滑りを防止し、フィラメントの高温クリープを抑えます。

しかしこのドープによる気泡は長時間経過すると次第に集合し、大きな気泡をフィラメント内部に形成するようになります。これはランプ寿命を制限する要素になりまが、ハロゲンランプの封入ガスは高圧なのでこの気泡(ドープ孔)の成長拡大を抑制します。この点でも高圧の封入ガスはランプの長寿命化に貢献していると考えられています。

なお、この気泡の中の不純物はそのうちランプ封入ガス中に火山の様に噴出しますので、封入ガスのハロゲンバランスが崩れ、黒化などの原因になり得ます(カリウムなどのアルカリ金属はハロゲンと強固に結合し、ハロゲンサイクルを阻害する)。点灯開始して数百時間経過後に発生する黒化はこれが原因の一つに上げられます。

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高融点金属タングステンの活用

タングステンは希少金属の1つに数えられています。金属としては比較的大きな電気抗体を持つということから電球のフィラメントとして活用されています。現在ではLEDの普及もあり、利用される頻度は減少している傾向にあります。
タングステンは釣り具のシンカーの代わりとしても注目されていましたがコストの問題から実際に普及しているとは言えない現状になっています。タングステンを活用することが出来る範囲というものは限られています。
ただ軍事的にも砲弾として利用されるなど限られてるい範囲ではあるもののかなり重要な金属であるということは確実です。希少金属ということもあり、コストがかかるということが普及していない大きな要因として考えられています。コストが高いからこそ他の類似性がある物質などに変えられているということがとても増えています。
こうした希少性が高いという部分は商業利用する時にとても大きな問題になっていくことになります。実際に利用する上では、大きなポイントです。タングステンのような物質は戦車の装甲などにも活用されている通り現代の様々な分野で不可欠なものになっています。
とても重要な素材になっているということもあり、いかにしてコストを下げていくのかということはとても大事な部分です。あまり関係ないと思われているこうした素材などは、多くのことに活用されているということを知ることが出来ます。電子顕微鏡などにも利用されているなど基礎研究の分野でもかなり役立っています。

 

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タングステン線

タングステン線が2次再結晶してできる結晶の形で耐高温クリープ性が大きく異なります。一般的には線の方向にからみあった長大な結晶ができるものが良いとされています。この様な結晶を作る上で重要なのはタングステンの製造工程で微量のカリウムその他を添加することです(ドーピング)。ハロゲンランプ用のタングステン線はほぼ例外なくドーピングされたタングステン線です。この線材を使うと共に前記した2次再結晶のさせ方に注意して製造するとフィラメント変形の少ない優秀なハロゲンランプが作れます。

ただしドーピング量が多くなると2次再結晶開始温度が高くなる傾向があります。過大にドーピングされてしまったタングステン線は2200℃といった高温でも2次再結晶が完全には終了せず、ランプになって点灯すると変形を始めるものもあります。このように性能,品質を安定させるにはドーピングの質,量共に重要です。

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なぜシンカーは「高比重」がいい?

シンカーは硬ければ硬いほどよいわけです。「硬い=感度が高い」わけですから。シンカーの硬度に関してはもうひとつ理由があります。 シンカーが硬ければ岩などに挟まったりした時など、外そうとして引っ張ったりしても、 喰い込まずに弾かれるわけです。 つまり鉛では柔らかいがために、喰い込んで取れなくなってしまうような 根掛かりでも、タングステンやブラスの場合は外れる可能性があるわけです。
そうなるとブラスかタングステンかってことになるわけですが、ここでもうひとつあるのが大きさです。 さっきも言ったように、岩に挟まった場合なんかは、大きいよりも小さいほうが当然すり抜けるわけで、 ブラスの場合は同じ重さを比較するとびっくりするほど大きなサイズになってしまうので、 軍配は誰が考えてもタングステンにあがるわけです。 タングステンシンカーは一度使えば大抵の人はその良さが判るアイテムのひとつで、これを使っちゃうと他のシンカーは使えなくなることは間違いないと思います。
タングステンシンカーの唯一の欠点は、コストパフォーマンス。根掛かりは友達さ!と言いたくなるほどハイリスクな釣りだけに、 シンカーの消耗が激しいのもまた事実。 出始めの頃に比べてだいぶ高くなってしまった価格はなんとかならんもんか、とも思うけど、 こればかりは譲れないのが現状。 一度使うと前には戻れないのが、タングステンですね。

 

 

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