1907年,一種低鎳含量的鎢合金問世, 它是通過機械加工方法制備的,但是嚴重的脆性妨礙了它的應用。直到1909年,美國通用電器公司的庫利奇(w.D.Coolidge)通過粉末冶金法制得 鎢坯條,再利用機械加工生產出在室溫下具有延性的鎢絲,從而奠定了鎢絲加工業的基礎,也奠定了粉末冶金的基礎。
然而這種“延性”鎢合金在燈泡點燃后表現出明顯的脆性。1913年,平奇(Pintsch)發明了釷鎢絲(ThO2的 含量為1%~2%),從而使白熾燈絲的脆性大大降低。起初,燈絲的下垂(見鎢絲的抗下垂性能)并不是一個問題,因為此時的燈絲是直絲,但1913年以后, 蘭米爾(Langmuir)將直絲改為螺旋絲,這樣,當燈泡使用時,高的工作溫度和自重的作用使燈絲下垂,因而純鎢和釷鎢都難以滿足使用要求。
為了解決鎢絲下垂和壽命短等問題,1917年,柏斯(A.Pacz)發明了高溫下“不變形”的鎢合金。起初,他在制備純鎢時采用耐火坩堝焙燒WO3,無意中發現用這種WO3還原所得鎢粉制成的鎢絲螺旋,經再結晶后異常神秘地不再下垂。隨后,經過218次反復實驗驗證,他終于發現在鎢酸(WO3·H2O)中添加鉀和鈉的硅酸鹽,經過還原、壓制、燒結、加工等制得的鎢絲,再結晶后形成相當粗的晶粒結構,既不軟又抗下垂,這是Z早的不下垂鎢絲。柏斯的發現奠定了不下垂鎢絲的生產基礎,直到現在美國仍稱不下垂鎢絲為“218鎢絲”,以紀念柏斯的這項重大發現。
摻雜鎢合金的生產工序冗長,包括鎢冶煉、粉末冶金制坯和塑性加工幾個主要階段。
摻雜鎢合金的生產通常選用仲鎢酸銨(APT)為原料。從鎢精礦制取仲鎢酸銨除了傳 統的經典工藝外,20世紀50年代國際上開展了萃取法和離子交換法的研究,中國在70年代也采用了這些工藝,從而簡化了工藝流程,提高了鎢的回收率。20世紀60年代以來,許多國家都相繼采用藍色氧化鎢摻雜工藝代替三氧化鎢摻雜,從而提高了摻雜效果。鎢粉的酸洗是20世紀60年代開始應用于生產的,其主要目的在于洗去鎢粉中多余的摻雜劑、超細粉和部分有害雜質,從而改善加工性能,提高鎢絲的高溫性能。從20世紀60年代開始,孔型軋制法不斷得到應用??仔蛙堉剖鞘古髁显谝粚πD著的軋輥的孔 型中通過,在軋輥壓力的作用下使斷面減縮和長度延伸。
雖然只有少部分鎢礦Z終被做成燈鎢絲和類似的產品,鎢在科學上和技術上所承擔的Z重要的意義就是其研究成果向實際應用的轉換。所獲得的知識在粉末冶金新的領域,尤其是在硬質合金的制造上具有不可估量的價值。