Tungstênio: Propriedades, Produção, Aplicações e Ligas

O tungstênio é um metal de cor prateada maçante com o ponto de fusão mais alto de qualquer metal puro.

Também conhecido como Wolfram, do qual o elemento toma seu símbolo, W, o tungstênio é mais resistente à fratura do que o diamante e é muito mais difícil que o aço. São as propriedades únicas do metal refractário - sua força e capacidade de suportar altas temperaturas - que o tornam ideal para muitas aplicações comerciais e industriais.

Propriedades:

• Símbolo Atômico: W
• Número Atômico: 74
• Elemento Categoria: Transição Metal
• Densidade: 19. 24g / cm ³
• Ponto de fusão: 34 ° C (92 ° C)
• Ponto de ebulição: 5555 ° C
• Dureza de Moh: 7. 5

Produção:

O tungstênio é principalmente extraído de dois tipos de minerais, wolframite e scheelite. No entanto, a reciclagem de tungstênio também representa cerca de 30% da oferta global. A China é o maior produtor mundial de metal, fornecendo mais de 80% do suprimento mundial.

Uma vez processado e separado o minério de tungstênio, é produzida a forma química, o paratungstato de amônio (APT). 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.

Aplicações:

A aplicação principal de tungstênio por mais de 100 anos foi como o filamento em lâmpadas incandescentes. Dopado com pequenas quantidades de silicato de potássio e alumínio, o pó de tungstênio é sinterizado a alta temperatura para produzir o fio de filamento que está no centro das lâmpadas que iluminam milhões de casas ao redor do mundo.

Devido à capacidade do tungstênio de manter a sua forma a 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, fornos de microondas, x- tubos de raios e tubos de raios catódicos (CRTs) em monitores de computador e aparelhos de televisão.

A tolerância do metal ao calor intenso também o torna ideal para termopares e contatos elétricos em fornos de arco elétrico e equipamentos de soldagem. As aplicações que requerem uma massa concentrada, ou peso, como contrapesos, rebocadores de pesca e dardos muitas vezes usam tungstênio devido à sua densidade.

Carburo de tungstênio:

O carboneto de tungstênio é produzido ligando 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). É feito por aquecimento de pó de tungstênio com carbono a temperaturas de 1400 ° C a 1600 ° C em uma corrente de hidrogênio gasoso.

De acordo com a escala de dureza de Moh (uma medida da habilidade de um material para arranhar outro), o carboneto de tungstênio tem uma dureza de 9.5, apenas ligeiramente inferior ao diamante. Por esta razão, este composto duro é sinterizado, um processo que exige pressionar e aquecer a forma de pó em altas temperaturas, para produzir produtos usados ​​na usinagem e corte. O resultado é materiais que podem operar em condições de alta temperatura e estresse, como brocas, ferramentas de torno, fresas e munições de perfuração de armadura.

O carboneto cimentado é produzido usando uma combinação de carboneto de tungstênio e pó de cobalto, e é usado para fabricar ferramentas resistentes ao desgaste, como as utilizadas na indústria de mineração.

A máquina de túnel que usava para cavar o túnel da Mancha que liga a Grã-Bretanha à Europa estava, de fato, equipada com quase 100 pontas de carboneto cimentadas.

Ligas de tungstênio:

O metal de tungstênio pode ser combinado com outros metais para aumentar sua resistência e resistência ao desgaste e à corrosão. As ligas de aço geralmente contêm tungstênio para essas propriedades benéficas. Muitos aços de alta velocidade - aqueles usados ​​em ferramentas de corte e usinagem como lâminas de serra - contêm 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 Stellite (cobalto, cromo e tungstênio), que é usado em mancais e pistões devido à sua durabilidade e resistência ao desgaste, e Hevimet, que é fabricado por sinterização de um pó de liga de tungstênio e é usado em munições, barris de dardo , e clubes de golfe.

As superligas feitas de cobalto, ferro ou níquel, juntamente com tungstênio, podem ser usadas para produzir lâminas de turbina para aeronaves.