Sejarah Kawat Tungsten

Wolframkawat adalah filamen yang dibuat dengan menempa dan menggambar batang tungsten. Karena sifatnya yang sangat baik, kawat tungsten memiliki beragam aplikasi. Misalnya, filamen tungsten digunakan pada sumber cahaya listrik seperti lampu pijar dan halogen. Pada artikel ini kita akan membahas sejarah kawat tungsten.

Perkembangan industri filamen tungsten sejak awal terkait erat dengan industri bola lampu.

Pada tahun 1878, Edison menemukan bola lampu filamen karbon. Namun bola lampu jenis ini memiliki kekurangan yang serius, terutama umurnya yang pendek. Edison bereksperimen dengan kawat karbon pada tahun 1879 dan menggunakannya selama ratusan jam. Meskipun "karbon" memiliki titik leleh yang tinggi (3550 derajat), suhu "sublimasinya" sangat rendah. Ia menyublim langsung dari wujud padat ke wujud gas pada suhu rendah, sehingga mudah dikonsumsi, memiliki masa pakai yang singkat, dan harus diisolasi sepenuhnya dari udara (akan terbakar di udara).

Hampir 20 tahun kemudian (1897), kawat karbon digantikan oleh kawat osmium dan kawat tantalum, namun karena titik leleh Os dan Ta yang lebih rendah, suhu pengoperasian dan efisiensi cahaya menjadi lebih rendah.

Pada tahun 1903, menurut paten A.Just dan F.Hannaman, kawat tungsten pertama diproduksi di Hongaria. Pada tahun 1904, A. Just dan F. Hannaman menggunakan pengikat bebas karbon yang dicampur dengan senyawa tungsten, diekstrusi menjadi filamen, dan kemudian dipanaskan dalam hidrogen untuk mereduksinya menjadi logam. Kawat tungsten yang dibuat dengan metode ini sangat rapuh, tetapi karena efisiensi cahayanya jauh lebih baik, maka kawat karbon, kawat osmium, dan kawat tantalum diganti untuk membuat bola lampu.

Tak satu pun dari metode di atas dapat membuat kawat tungsten halus. Untuk mengatasi masalah ini, pada tahun 1907 diperkenalkan paduan tungsten dengan kandungan nikel rendah. Ini dibuat dengan pemrosesan mekanis, tetapi kerapuhannya yang parah menghalangi penerapannya.

Pada tahun 1913, Pinch menemukan filamen tungsten thoriated (kandungan ThO2: 1% hingga 2%), yang sangat mengurangi kerapuhan filamen lampu pijar. Awalnya, kendurnya filamen tidak menjadi masalah karena pada titik ini filamen lurus. Namun setelah tahun 1913, Langmuir mengubah kawat lurus menjadi kawat spiral. Dengan cara ini, saat bohlam digunakan, suhu pengoperasian yang tinggi dan bobot mati menyebabkan filamen melorot, dan tungsten murni dan tungsten thoriated sulit memenuhi persyaratan penggunaan.

Untuk mengatasi masalah kendurnya kawat tungsten dan umur pendeknya, pada tahun 1917, A. Pacz menemukan kawat tungsten yang "tidak berubah bentuk" pada suhu tinggi. Namun filamen tungsten non-sag yang paling awal lebih rapuh dibandingkan filamen tungsten thoriated, sehingga beberapa produsen bola lampu bersikeras menggunakan filamen tungsten thoriated.

Namun, dengan pengembangan dan peningkatan berkelanjutan dari proses produksi kawat tungsten tidak melorot, masyarakat secara bertahap menyadari bahwa menambahkan senyawa K, Si, dan Al ke oksida tungsten secara bersamaan dapat membuat kawat tungsten memiliki ketahanan kendur yang baik pada suhu tinggi. Inilah yang sering disebut orang sebagai "kawat tungsten AKS", yang berarti "kawat tungsten tidak melorot" atau "kawat tungsten yang diolah".