O tungstênio é um metal opaco cor de prata com o ponto de fusão mais alto de qualquer metal puro. Também conhecido como Wolfram, do qual o elemento leva seu símbolo, W, o tungstênio é mais resistente à fratura do que o diamante e é muito mais duro que o aço.
As propriedades exclusivas deste metal refratário - sua força e capacidade de suportar altas temperaturas - o tornam ideal para muitas aplicações comerciais e industriais.
Propriedades de tungstênio
- Símbolo atômico: W
- Número atômico: 74
- Categoria do elemento: Metal de transição
- Densidade: 19,24 gramas / centímetro3
- Ponto de fusão: 6222 ° F (3422 ° C)
- Ponto de ebulição: 5555 ° C (10031 ° F)
- Dureza de Moh: 7,5
Produção
O tungstênio é extraído principalmente de dois tipos de minerais, wolframita e escelita. No entanto, a reciclagem de tungstênio também responde por cerca de 30% da oferta global. A China é o maior produtor mundial de metal, fornecendo mais de 80% da oferta mundial.
Depois que o minério de tungstênio é processado e separado, a forma química, paratungstato de amônio (APT), é produzida. O APT pode ser aquecido com hidrogênio para formar óxido de tungstênio ou reagirá com carbono a temperaturas acima de 1050 ° C (1925 ° F) para produzir metal de tungstênio.
Formulários
A aplicação principal do tungstênio há mais de 100 anos tem sido o filamento de lâmpadas incandescentes. Dopado com pequenas quantidades de silicato de potássio e alumínio, o pó de tungstênio é sinterizado a alta temperatura para produzir o filamento de arame que está no centro de lâmpadas que iluminam milhões de casas ao redor do mundo.
Devido à capacidade do tungstênio de manter sua forma em altas temperaturas, os filamentos de tungstênio agora também são usados em uma variedade de aplicações domésticas, incluindo lâmpadas, holofotes, elementos de aquecimento em fornos elétricos, microondas e raios-x tubos.
A tolerância do metal ao calor intenso também o torna ideal para termopares e contatos elétricos em fornos elétricos a arco e equipamentos de solda. Aplicações que requerem uma massa concentrada ou peso, como contrapesos, chumbadas de pesca e dardos geralmente usam tungstênio devido à sua densidade.
Carboneto de tungstênio
O carboneto de tungstênio é produzido pela ligação de um átomo de tungstênio com um único átomo de carbono (representado pelo símbolo químico WC) ou dois átomos de tungstênio com um único átomo de carbono (W2C). Isso é feito aquecendo o pó de tungstênio com carbono a temperaturas de 1450 ° C a 1600 ° C (2550 ° F a 2900 ° F) em uma corrente de gás hidrogênio.
De acordo com a escala de dureza de Moh (uma medida da capacidade de um material de arranhar outro), o carboneto de tungstênio tem uma dureza de 9,5, apenas um pouco menor que o diamante. Por esse motivo, o tungstênio é sinterizado (um processo que requer pressionar e aquecer a forma de pó a altas temperaturas) para produzir produtos usados na usinagem e no corte.
O resultado são materiais que podem operar em condições de alta temperatura e tensão, como brocas, ferramentas de torno, fresas e munições perfuradoras.
O carboneto cimentado é produzido usando uma combinação de carboneto de tungstênio e cobalto pó. Também é usado para fabricar ferramentas resistentes ao desgaste, como as utilizadas na indústria de mineração. A máquina de perfuração de túneis usada para cavar o túnel da Mancha que liga a Grã-Bretanha à Europa foi, de fato, equipada com quase 100 pontas de metal duro.
Ligas de tungstênio
O metal de tungstênio pode ser combinado com outros metais para aumentar sua força e resistência ao desgaste e corrosão. Açoligas geralmente contêm tungstênio para essas propriedades benéficas. A Stell usada em aplicações de alta velocidade - aquelas usadas em ferramentas de corte e usinagem como lâminas de serra - contém cerca de 18% de tungstênio.
As ligas de aço de tungstênio também são usadas na produção de bicos de motores de foguetes, que devem ter altas propriedades resistentes ao calor. Outras ligas de tungstênio incluem o Stellite (cobalto, cromo e tungstênio), que é usado em rolamentos e pistões devido à sua durabilidade e resistência ao desgaste, e Hevimet, que é feito por sinterização de um pó de liga de tungstênio e é usado em munições, barris de dardos e golfe clubes.
Superligas de cobalto, ferro ou níquel, juntamente com o tungstênio, pode ser usado para produzir pás de turbina para aeronaves.