Tungsteno: Proprietà, Produzione, Applicazioni e Leghe

Il tungsteno è un metallo color argento opaco con il punto di fusione più alto di qualsiasi metallo puro.

Anche conosciuto come Wolfram, da cui l'elemento prende il suo simbolo, W, il tungsteno è più resistente alla frattura del diamante ed è molto più duro dell'acciaio. È la proprietà uniche del metallo refrattario, la sua forza e la capacità di resistere alle alte temperature, che lo rendono ideale per molte applicazioni commerciali e industriali.

Denominazione:

• Numero di atomi: Punto di fusione: Punto di ebollizione: 5531 ° C
• Durezza di Moh: 7,5
• Produzione:
• Il tungsteno viene estratto principalmente da due tipi di minerali, tolfammite e scheelite. Tuttavia, il riciclaggio del tungsteno rappresenta anche circa il 30% dell'offerta globale. La Cina è il più grande produttore mondiale del metallo, fornendo oltre l'80% dell'offerta mondiale.
• Una volta che il minerale di tungsteno è stato lavorato e separato, viene prodotta la forma chimica, paratungstato di ammonio (APT). APT può essere riscaldato con idrogeno per formare ossido di tungsteno o reagirà con il carbonio a temperature superiori ai 1050 ° C per produrre metallo di tungsteno.
• Applicazioni:
• L'applicazione primaria del tungsteno da più di 100 anni è stata come il filamento nelle lampadine a incandescenza. Dopato con piccole quantità di silicato di potassio-alluminio, la polvere di tungsteno viene sinterizzata ad alta temperatura per produrre il filo di filo che è al centro delle lampadine che illuminano milioni di case in tutto il mondo.

A causa della capacità del tungsteno di mantenere la sua forma a temperature elevate, i filamenti di tungsteno sono ora utilizzati anche in una varietà di applicazioni domestiche, tra cui lampade, proiettori, elementi riscaldanti nei forni elettrici, forni a microonde, x- tubi a raggi catodici e tubi catodici (CRT) in monitor computer e televisori.

La tolleranza del metallo al calore intenso lo rende inoltre ideale per termocoppie e contatti elettrici in forni elettrici ad arco e attrezzature di saldatura. Le applicazioni che richiedono una massa o un peso concentrato, come i contrappesi, i pescatori e le freccette, spesso usano il tungsteno a causa della sua densità.

Carburo di tungsteno:

Il carburo di tungsteno viene prodotto mediante un legame di un atomo di tungsteno con un solo atomo di carbonio (rappresentato dal simbolo chimico WC) o da due atomi di tungsteno con un solo atomo di carbonio (W2C). Si fa riscaldando la polvere di tungsteno con il carbonio a temperature comprese tra i 2550 ei 2900 ° C in un flusso di gas di idrogeno.

Secondo la scala di durezza di Moh (una misura della capacità di graffiare un altro materiale), il carburo di tungsteno ha una durezza di 9.5, solo leggermente inferiore al diamante. Per questo motivo, questo composto duro è sinterizzato, un processo che richiede la pressatura e il riscaldamento della polvere a temperature elevate, per produrre prodotti utilizzati nella lavorazione e taglio. Il risultato è materiali che possono funzionare in condizioni di elevata temperatura e stress, quali bit di trapano, utensili a tornio, taglienti di fresatura e munizioni di corrimano.

Il carburo cementato viene prodotto usando una combinazione di carburo di tungsteno e polvere di cobalto e viene utilizzato per la produzione di utensili resistenti all'usura, come quelli utilizzati nell'industria mineraria.

La macchina per il tunnel usata per scavare il tunnel di canale che collega la Gran Bretagna all'Europa era infatti dotata di quasi 100 punte in carburo cementato.

Leghe di tungsteno:

Il metallo di tungsteno può essere combinato con altri metalli per aumentarne la resistenza e la resistenza all'usura e alla corrosione. Le leghe d'acciaio spesso contengono tungsteno per queste proprietà benefiche. Molti acciai ad alta velocità - quelli utilizzati per tagliare e lavorare utensili come le lame - contengono circa il 18% di tungsteno.

Le leghe di acciaio al tungsteno sono utilizzate anche nella produzione di ugelli del motore a razzo, che devono avere proprietà ad alta resistenza termica. Altre leghe di tungsteno comprendono Stellite (cobalto, cromo e tungsteno), utilizzato nei cuscinetti e nei pistoni a causa della sua durata e resistenza all'usura, e Hevimet, realizzato mediante sinterizzazione di una polvere di lega di tungsteno e utilizzata in munizioni, , e club di golf.

Le superleghe di cobalto, ferro o nichel, insieme al tungsteno, possono essere utilizzate per produrre le lame della turbina per gli aeromobili.