Tungstène

Il a un point de fusion de 3 422 degrés Celsius - le plus élevé de tous les éléments - et un point d'ébullition de 5 555 degrés Celsius. L'élément se trouve naturellement sur Terre uniquement dans des composés chimiques.

Le tungstène est très fragile et difficile à travailler en raison des faibles joints de grains présents sous sa forme polycristalline. Afin de rendre l'élément plus flexible, du tungstène monocristallin peut être utilisé, ce qui facilite l'étirage, le forgeage et l'extrusion du matériau.

Les deux formes cristallographiques sous lesquelles le tungstène existe sont α et β. La forme α est cubique centrée sur le corps et est la plus stable des deux. C’est un supraconducteur bas, qui présente une résistance exactement nulle aux courants électriques et l’expulsion des champs magnétiques une fois qu’il a atteint sa «température critique». La forme β du tungstène est une structure métastable, qui existe en grains colonnaires, plutôt qu'en grains isométriques de la forme α. Cela permet à l'élément d'être plus flexible. La phase β existe dans une structure cristallographique appelée A15 cubique.

En mélangeant ensemble les deux différentes formes cristallographiques de tungstène (α et β), il augmente la température de transition supraconductrice TC au-dessus de celle de la forme α stable. L'alliage de tungstène avec d'autres métaux peut également produire une augmentation de la température de transition supraconductrice, ce qui rend ces alliages utiles dans les circuits supraconducteurs à basses températures.

Le tungstène a la capacité de maintenir sa résistance à des températures élevées. Il est inerte vis-à-vis de l'oxygène, des acides et des alcalis et a une densité très élevée (19,3 grammes par centimètre cube). Il a la pression de vapeur la plus faible, la résistance à la traction la plus élevée et le coefficient de dilatation le plus bas de tout métal pur.

Il existe plusieurs utilisations du tungstène qui tirent parti de ses propriétés clés. L'application principale étant son utilisation dans les filaments; allant de votre ampoule domestique ordinaire aux filaments dans des tubes à rayons X et des microscopes électroniques. Le tungstène est le choix de matériau idéal pour le filament car il a la fusion la plus élevée, la pression de vapeur la plus faible, le coefficient de dilatation thermique le plus bas, la résistance à la traction la plus élevée de tous les métaux et une capacité à maintenir cette résistance à des températures élevées.

La haute densité et la dureté du tungstène le rendent également utile dans les applications militaires telles que les buses de moteurs-fusées. La haute desnité du tungstène en fait également un bon choix pour créer des boucliers contre le rayonnement gamma.