Tungstène

Vous pouvez voir le tungstène à l'œuvre dans toutes les situations chaudes. Et ce, parce qu'aucun métal ne peut rivaliser avec le tungstène en terme de résistance à la chaleur. Le tungstène possède le point de fusion le plus élevé de tous les métaux, et convient donc très bien aux applications à très haute température. Il est également caractérisé par un coefficient de dilatation thermique particulièrement bas et un niveau de stabilité dimensionnelle élevé. Par exemple, nous utilisons ce matériau pour fabriquer des composants de fours à haute température, des composants de lampes mais aussi pour le domaine médical et la technologie des couches minces.

Anode
Anode
Creuset
Creuset
Cible de pulvérisation
Cible de pulvérisation
Contact de commutation
Contact de commutation
Propriétés du tungstène
Numéro atomique74
Numéro CAS7440-33-7
Masse atomique183,84
Point de fusion3 420 °C
Point d'ébullition5 900 °C
Volume atomique0,0159 [nm3]
Densité à 20 °C19,30 [g/cm³]
Structure cristallinestructure cubique centrée
Constante du réseau cristallin0,3165 [nm]
Ressource dans l'écorce terrestre1,25 [g/t]
Applications
Applications
Alliages tungstène
Alliages
Propriétés du molybdène
Propriétés
Présence naturelle et préparation
Présence
Métallurgie des poudres
Métallurgie
Métallurgie

Pureté garantie.

Vous avez besoin d'une qualité vraiment excellente ? Alors vous avez besoin de nous. Nous produisons nous-mêmes nos produits à base de tungstène, depuis la poudre métallique jusqu'au produit fini. Nous utilisons exclusivement l'oxyde de tungstène le plus pur qui soit comme matériau de base. C'est pourquoi vous pouvez être sûr de bénéficier de matériaux d'un très haut niveau de pureté. Constatez-le vous même !

Nous garantissons que notre tungstène a une pureté de 99,97 % (pureté métal sans Mo).
Les éléments restants sont les suivants:

ÉlémentValeur max. typique [μg/g]Valeur max. garantie [μg/g]
Al115
Cr320
Cu110
Fe830
K110
Mo12100
Ni220
Si120
C630
H05
N15
O220
Cd15
Hg*01
Pb15

*Valeur initiale

La présence de Cr (VI) et d'impuretés organiques peut être exclue définitivement en raison du procédé de production (multiples traitements thermiques au-dessus de 1 000 °C sous atmosphère H2)

Un matériau aux talents très spéciaux.

Les applications industrielles très spéciales dans lesquelles notre tungstène est utilisé est à l'image des propriétés uniques de ce matériau. Nous vous en présentons brièvement trois ci-dessous:

Une résistance exceptionnelle au fluage et un haut degré de pureté.

Notre tungstène est très apprécié pour les outils de fusion et de solidification dans le domaine de la croissance de cristaux de saphir. Son haut degré de pureté empêche toute contamination du cristal de saphir et sa bonne résistance au fluage garantit la stabilité dimensionnelle du produit. Même à des températures extrêmement élevées, les résultats du procédé restent stables.

Une grande pureté et une bonne conductivité électrique.

Bénéficiant du coefficient de dilatation thermique le plus bas de tous les métaux, ainsi que d'un haut niveau de conductivité électrique, notre tungstène est le matériau idéal pour les applications à couche mince. Son haut niveau de conductivité électrique et sa faible diffusion aux couches voisines font du tungstène un composant important dans les transistors à couche mince tels que ceux utilisés dans les écrans TFT-LCD. Et, bien sûr, nous sommes en mesure de vous fournir le matériau de revêtement sous la forme de cibles de pulvérisation d'une pureté extrêmement importante. Aucun autre fabricant n'est capable de fournir des cibles en tungstène de grandes dimensions.

Une longue durée de vie et un point de fusion extrêmement élevé.

Du fait de leur longue durée de vie même à des températures extrêmement élevées, nos creusets de fusion et nos arbres de mandrin en tungstène peuvent supporter même des verres de quartz fondus sans difficulté. Grâce à la pureté exceptionnelle de notre tungstène, nous pouvons empêcher, de manière fiable, la formation de bulles ou la décoloration des quartz fondus.

Du tungstène pur ou peut-être un alliage ?

Nous préparons notre tungstène de manière à ce qu'il se comporte parfaitement dans toutes les applications. Grâce à l'ajout d'alliages divers, nous pouvons maitriser les propriétés suivantes:

  • Propriétés physiques (par ex. point de fusion, pression de vapeur, densité, conductivité électrique, conductivité thermique, dilatation thermique, capacité thermique, émission électronique)
  • Propriétés mécaniques (par ex. résistance, comportement à la rupture, résistance au fluage, ductilité)
  • Propriétés chimiques (résistance à la corrosion, résistance aux attaques)
  • Usinabilité (par ex. méthodes de coupe, mise en forme, soudabilité)
  • Microstructure et comportement à la recristallisation (température de recristallisation, fragilisation, vieillissement)

Et ce n'est pas tout : en utilisant notre propre procédé de fabrication personnalisé, nous pouvons ajuster différentes propriétés supplémentaires du tungstène parmi une large plage de valeurs. Le résultat : des alliages de tungstène avec différentes gammes de propriétés, conçus précisément pour répondre aux exigences de chaque application spécifique.

Nom du matériauComposition chimique
(pourcentage en poids)
W (pur)>99.97 % W
WK6560 - 65 ppm K
WVM30 - 70 ppm K
WVMW15 - 40 ppm K
S-WVMW15 - 40 ppm K
WCWC202,0 % CeO2
WLWL10
WL15
WL20
1.0 % La2O3
1.5 % La2O3
2.0 % La2O3
WL-S1.0 % La2O3
WLZ2,5 % La2O3/ 0,07 % ZrO2
WReWRe5
WRe26
5,0 % Re
26,0 % Re
WCu10 - 40 % Cu
Alliages tungstène-métal lourd
W haute-densité
Densimet®
Inermet®
Denal®
1,5 % - 10 % Ni, Fe, Mo
5 % - 10 % Ni, Cu
2,5 % - 10 % Ni, Fe, Co

WK65 (Tungstène-potassium).

Nous dopons le tungstène avec 60 à 65 ppm de potassium et mettons en forme le matériau pour créer des fils avec une microstructure empilée allongée. Cette microstructure donne au matériau d'excellentes propriétés à hautes température telles que la résistance au fluage et une stabilité dimensionnelle. Des étapes de production peuvent être mise en œuvre pour rendre le WK65 plus résistant au WVM.

WVM (Tungsten Vacuum Metallizing).

Le WVM est un tungstène pur dopé avec une minuscule quantité de potassium. Nous fournissons notre WVM sous forme de tiges ou de fils destinés à être utilisés dans des bobines d'évaporation ou des filaments chauffants. Ce dopage, qui interagit également avec le travail à froid très dépendant de l'orientation, crée une microstructure empilée qui procure une meilleure stabilité dimensionnelle aux hautes températures.

WVMW / S-WVMW (WVM-tungstène).

Le WVMW et le S-WVMW ont été développés pour être utilisés en tant que matériaux d'anodes pour les lampes à arc court de diamètre supérieur à 15 mm. Pour produire ces deux matériaux, nous utilisons du tungstène pur dopé avec du silicate d'aluminium-potassium. Le S-WVMW convient particulièrement bien pour les tiges de diamètre supérieur à 30 mm. Grâce à ce procédé spécial de production par lequel nous fabriquons le S-WVMW, nous sommes en mesure d'obtenir de hautes densités dans le cœur de la tige.

WC20 (Tungstène-Cérium).

Qui a besoin de thorium quand il y a du WC20 ? Le WC20 est notre modèle de matériau non radioactif et constitue la meilleure alternative possible au WT20. Il est utilisé comme matériau pour les électrodes de soudure. Nous dopons le tungstène avec 2 % de cérium, en poids, pour obtenir un matériau avec une capacité d'émission d'électrons plus faible, des meilleures caractéristiques d'amorçage et une durée de vie plus longue que le tungstène pur.

WL (Tungstène-Oxyde de Lanthane).

Nous dopons notre tungstène avec entre 1 et 2 % d'oxyde de tantale (La2O3) en poids, afin d'améliorer sa résistance au fluage et d'augmenter la température de recristallisation. Notre WL est également plus facile à usiner du fait de la présence de particules d'oxyde finement distribuées dans sa structure. L'émission électronique du tungstène-oxyde de lanthane est bien plus faible que celle du tungstène pur. Par conséquent, le WL est un choix très apprécié pour les sources d'ions, les électrodes de lampes et les électrodes de soudure.

WL-S (Tungstène-Oxyde de Lanthane).

Ce WL spécial a été spécialement développé pour être utilisés comme tiges de support des lampes à décharge haute pression. Nous recourons à un procédé de production spécial pour créer une microstructure à grain plus fin que celui que l'on trouve habituellement dans le tungstène-oxyde de lanthane de qualité standard. Grâce à sa microstructure spéciale, la résistance à la rupture du matériau est plus grande que celle du WL et du WVM de qualité standard, même après une exposition à des charges thermiques élevées. Le WL-S est donc le matériau idéal pour les tiges de support qui doivent maintenir l'anode et la cathode exactement dans la même position pendant toute la durée de vie d'une lampe à décharge haute pression.

WLZ (Tungstène-Lanthane-Zirconium).

Nous dopons le tungstène avec de l'oxyde de lanthane et de l'oxyde de zirconium pour obtenir une grande résistance au fluage ainsi qu'une faible émission électronique. Le WLZ est un excellent matériau pour les cathodes utilisées dans les environnements de charges élevées. Le WLZ ait les mêmes propriétés d'amorçage et reste stable même sur des plages de températures extrêmement élevées.

WRe (Tungstène-Rhénium).

Pour obtenir une plus grande ductilité et une température de transition fragile-ductile plus basse, nous allions notre tungstène avec du rhénium. En outre, le tungstène-rhénium a une température de recristallisation plus élevée et une meilleure résistance au fluage. Nous utilisons les compositions standards de WRe (W5Re et W26Re) comme matériaux pour les thermo-éléments dans les applications à plus de 2000 °C. Ce matériau est également utilisé dans l'aéronautique et l'industrie aérospatiale.

WCu (Tungstène-Cuivre).

Les composites WCu sont constitués d'une matrice de tungstène poreuse, infiltrée avec environ 10 à 40 % de cuivre en poids. Nous utilisons principalement notre WCu pour la construction de disjoncteurs haute-tension (commercialisé sous le nom Elmet®) et pour les électrodes d'érosion (commercialisé sous le nom Sparkal®). Nos composites WCu sont aussi utilisés en tant qu'embases plates et répartiteurs de chaleur dans la technologie radar, l'opto-électronique et l'électronique haute fréquence. Le WCu est très résistant à l'érosion par arc électrique, présente une bonne conductivité électrique, un haut niveau de conductivité thermique et une dilatation thermique faible.

Un métal polyvalent. Propriétés matérielles du tungstène.

Le tungstène appartient à la classe des métaux réfractaires. Les métaux réfractaires ont un point de fusion plus élevé que celui du platine (1772 °C). L'énergie liant les atomes entre eux est particulièrement élevée dans les métaux réfractaires. Les métaux réfractaires ont un point de fusion élevé associé à une faible pression de vapeur, un module d'élasticité élevé et une bonne stabilité thermique. Les métaux réfractaires sont généralement caractérisés par un faible coefficient de dilatation thermique et une densité relativement élevée.

Le tungstène a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux ainsi qu'un module d'élasticité remarquablement élevé. En général, ses propriétés sont similaires à celles du molybdène. Les deux métaux appartiennent au même groupe du tableau périodique. Cependant, certaines des propriétés du tungstène sont plus prononcées que celles du molybdène.

Grâce à ces propriétés thermiques exceptionnelles, le tungstène peut facilement supporter même la chaleur la plus intense. Constatez-le vous-même:

Propriétés
Numéro atomique74
Masse atomique183,85
Point de fusion3 420 °C / 3 693 K
Point d'ébullition5 900 °C / 6173 K
Volume atomique1.59 · 10-29[m3]
Pression de vapeurà 1 800 °C
à 2 200 °C
2 · 10-9 [Pa]
6 · 10-6 [Pa]
Densité à 20 °C (293 K)19,3 [g/cm3]
Structure cristallinestructure cubique centrée
Constante du réseau cristallin3.165 · 10-10[m]
Dureté à 20 °C (293 K)recuit de détente
recristallisé
>460 [HV30]
~ 360 [HV30]
Module d'élasticité à 20 °C (293 K)405 [GPa]
Coefficient de Poisson0,28
Coefficient de dilatation thermique linéaire à 20 °C (293 K)4.2 · 10-6[m/(m·K)]
Conductivité thermique à 20 °C (293 K)164 [W/(m·K)]
Chaleur spécifique à 20 °C (293 K)0,13 [J/(g·K)]
Conductivité électrique à 20 °C (293 K)18 · 106[1/Ω·m)]
Résistance électrique spécifique à 20 °C (293 K)0.050 [(Ω·mm2)/m]
Vitesse du son à 20 °C (293 K)Onde longitudinale
Onde transversale
5 180 [m/s]
2 870 [m/s]
Travail d'émission électronique4,54 [eV]
Section de capture de neutrons thermiques1,92 · 10-27[m2]

Nous sommes en mesure d'influer sur les propriétés de notre tungstène et de ses alliages en faisant varier le type et la quantité des éléments d'alliage que nous ajoutons, ainsi que par le biais du procédé de production que nous employons.

Nous utilisons principalement des matériaux au tungstène dopés. Par exemple, pour produire du WVM et du WK65, nous ajoutons de petites quantités de potassium. Le potassium a un effet positif sur les propriétés mécaniques, en particulier à haute température. Les additifs CeO2 et La2O3 garantissent une émission électronique faible et rendent donc le tungstène adapté à une utilisation comme matériau de cathode.

Le WRe et le WCu, ainsi que nos variantes de métaux lourds, ont une teneur plus élevée pouvant atteindre 40 %. Ils sont donc appelés alliages de tungstène. Nous ajoutons du rhénium pour augmenter la ductilité de notre tungstène. Le cuivre augmente la conductivité électrique du matériau. Grâce à leur bonne usinabilité, nos alliages de métaux lourds peuvent également être utilisés pour les géométries complexes. Ils peuvent être utilisés, par exemple, comme matériaux de blindage ou comme composants d'amortissement et d'absorption.

PropriétésWWK65WVM
(S-)WVMW
WC20
Composants de l'alliage
(pourcentage en poids)
99.97 % W60 - 65 ppm K30 - 70 ppm K
15 - 40 ppm K
2,0 % CeO2
Conductibilité thermique~~~~
Stabilité à hautes températures,
résistance au fluage
~
++
++
+
+
Température de recristallisation~+++++
Finesse de grain~+++
Ductilité~+++
Machinabilité / usinabilité~++++
Travail d'émission électronique~~~--
PropriétésWLWL-SWLZWRe
Composants de l'alliage
(pourcentage en poids)
1,0 % La2O3
1,5 % La2O3
2,0 % La2O3
1.0 % La2O32,5 % La2O3
0,07 % ZrO2
5 % / 26 % Re
Conductibilité thermique~~~-
Stabilité à hautes températures,
résistance au fluage
++++++
Température de recristallisation++++++
Finesse de grain++++~
Ductilité+++++
Machinabilité / usinabilité++++++
Travail d'émission électronique------+
PropriétésWCuDensimet®
Inermet®
Denal®
Composants de l'alliage
(pourcentage en poids)
10 - 40 % Cu1,5 - 10 % Ni, Fe, Mo
5 - 9,8 % Ni, Cu
2,5 - 10 % Ni, Fe, Co
Conductibilité thermique+-
Stabilité à hautes températures,
résistance au fluage
---
Température de recristallisation
Finesse de grain+
Ductilité++++
Machinabilité / usinabilité++++
Travail d'émission électronique

~ comparable au W pur + plus élevé que le W pur ++ beaucoup plus élevé que le W pur - plus bas que le W pur -- beaucoup plus bas que le W pur

Propriétés thermophysiques.

Le tungstène possède le point de fusion le plus élevé des tous les métaux réfractaires, un faible coefficient de dilatation thermique et une densité relativement élevée. La bonne conductivité électrique du tungstène et son excellente conductivité thermique sont également des propriétés précieuses. Les valeurs de ces paramètres sont plus élevées pour le tungstène que pour le molybdène. Bien qu'il appartienne au même groupe que le molybdène dans le tableau périodique des éléments, le tungstène est situé une période en dessous.

Les propriétés thermophysiques du tungstène changent en fonction de la température. Les diagrammes ci-dessous présentent les courbes des paramètres les plus importants, avec comparaison :

Pression de vapeur des métaux réfractaires
Pression de vapeur des métaux réfractaires
Coefficient de dilatation thermique linéaire du tungstène et du molybdène
Capacité thermique du tungstène et du molybdène
Résistance électrique spécifique du tungstène et du molybdène
Conductivité thermique du tungstène et du molybdène
Émissivité du tungstène

Le graphique présente les valeurs d'émissivité du tungstène en fonction de la température (représentées par des bandes bleues). Les valeurs mesurées expérimentalement sur les échantillons Plansee dans la condition type à la livraison sont visibles sur l'extrémité supérieure de la bande.

Propriétés mécaniques.

Nous optimisons la pureté du matériau, déterminons le type et la quantité des composants d'alliage et modifions la microstructure de notre tungstène par un traitement thermique (recuit) et des procédés de mise en forme spécialement adaptés. Le résultat : des propriétés mécaniques personnalisées pour les applications les plus diverses. Les propriétés mécaniques du tungstène sont similaires à celles du molybdène. Comme dans le cas du molybdène, ces propriétés dépendent de la température à laquelle elles sont testées. A 3 420 °C, le tungstène a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux. La stabilité thermique élevée du matériau, ainsi que son module d'élasticité élevé donnent au tungstène sa grande résistance au fluage.

Module d'élasticité du tungstène en fonction de la température de test, comparé à nos autres métaux réfractaires

Comme le molybdène, le tungstène a un réseau cristallin cubique centré et donc la même transition fragile-ductile caractéristique. La température de transition fragile-ductile peut être réduite par travail à froid et en alliant le tungstène. La résistance du matériau augmente avec le travail à froid. Cependant, contrairement à d'autres matériaux, cela augmente également la ductilité du tungstène. Le principal élément d'alliage utilisé pour améliorer la ductilité globale du tungstène est le rhénium.

Le terme « dopage » vient du latin « dotare » et signifie « fournir ». Dans le monde de la métallurgie, le dopage consiste en l'introduction d'un ou plusieurs éléments d'alliage, en des quantités mesurées en ppm. Le terme « micro-alliage » est également souvent utilisé. Le contenu d'alliage introduit lors du dopage peut atteindre plusieurs centaines de ppm. L'abréviation ppm signifie « parties par million », c.-à-d. 10-6.

Si vous envisagez d'utiliser le tungstène à hautes températures, vous devez tenir compte de la température de recristallisation du métal. Les propriétés mécaniques du matériau, comme sa ductilité et sa résistance à la fracture, diminuent lorsque le niveau de recristallisation augmente. Un dopage avec de petites particules d'oxyde (par ex. oxyde de lanthane ou oxyde de cérium) augmente le niveau de recristallisation et la résistance au fluage du tungstène. Et ce n'est pas tout. La réduction de la taille des particules d'oxyde par travail à froid du matériau augmente encore sa température de recristallisation.

Le tableau indique les températures de recristallisation de nos matériaux à base de tungstène à différents niveaux de déformation.

MatériauTempérature [°C] pour recristallisation à 100 % (temps de recuit : 1 heure)
Niveau de déformation = 90 %Niveau de déformation = 99,99 %
W (pur)1350-
WVM-2000
WC2015502600
WL1015002500
WL1515502600
W5Re1700-
W26Re1750-
Limite d'élasticité typique de 0,2 % des tôles W et Mo
Limite d'élasticité typique de 0,2 % des tôles W et Mo
respectivement dans des conditions de recuit de détente et de recristallisation
(épaisseur de tôle : W = 1 mm / Mo = 2 mm)
Résistance à la traction maximale typique des tôles W et Mo
Résistance à la traction maximale typique des tôles W et Mo
respectivement dans des conditions de recuit de détente et de recristallisation
(épaisseur de tôle : W = 1 mm / Mo = 2 mm)
Limite d'élasticité typique de 0,2 % des tiges W et Mo
Limite d'élasticité typique de 0,2 % des tiges W et Mo
respectivement dans des conditions de recuit de détente et de recristallisation
(diamètre : 25 mm)
Résistance à la traction maximale typique des tiges W et Mo
Résistance à la traction maximale typique des tiges W et Mo
respectivement dans des conditions de recuit de détente et de recristallisation
(diamètre : 25 mm)
Micrographie optique d'une tôle en tungstène
Micrographie optique d'une
tôle en tungstène (recuit de détente)
Micrographie électronique à balayage d'un
Micrographie électronique à balayage d'un
faciès de rupture WVM avec bulles de potassium
Photo: TU-Bergakademie Freiberg
Micrographie optique d'une tôle en tungstène
Micrographie optique d'une tôle en tungstène
(recristallisée)

L'usinage du tungstène nécessite une bonne connaissance du matériau. Les procédés de mise en forme comme le cintrage ou le pliage doivent généralement être appliqués au-dessus de la température de transition fragile-ductile. Dans le cas du tungstène, cette température est plus élevée que pour le molybdène. Plus les feuilles à traiter sont épaisses, plus la température de préchauffage nécessaire est élevée. Les feuilles nécessitent une température de préchauffage plus élevée pour la coupe et le poinçonnage que pour les opérations de pliage. Il est difficile d'utiliser des procédés d'usinage avec le tungstène. Nos alliages de tungstène contenant de l'oxyde de cérium ou de l'oxyde de lanthane sont légèrement plus faciles à couper. Cependant, le niveau d'usure des outils est toujours très important et des ébréchures peuvent apparaitre. Si vous avez des questions particulières concernant la mise en forme et l'usinage des métaux réfractaires, nous nous ferons un plaisir de mettre nos nombreuses années d'expérience à votre disposition.

Résistance chimique.

Si l'humidité relative est inférieure à 60 %, le tungstène est résistant à la corrosion. Si l'air est plus humide, une décoloration commence à apparaitre. Cependant, cela est moins prononcé que pour le molybdène. Même à de très hautes températures, les verres fondus, l'hydrogène, l'azote, les gaz nobles, les métaux fondus et les céramiques en oxyde fondues ne sont généralement pas agressifs pour le tungstène, à condition qu'ils ne contiennent pas d'oxydants.

Le tableau ci-dessous indique la résistance du tungstène à la corrosion. Sauf mention contraire, ces spécifications concernent les solutions pures non mélangées avec de l'air ou de l'azote. D'infimes concentrations en substances métalliques étrangères chimiquement actives peuvent modifier la résistance à la corrosion de manière significative. Vous avez des questions complexes sur la corrosion ou sur des sujets connexes ? Nous nous ferons un plaisir de mettre notre expérience et notre laboratoire interne de corrosion à votre disposition.

Résistance du tungstène à la corrosion
Eau
Eau froide et chaude < 80 °C (353 K) résistant
Eau chaude > 80 °C (353 K) résistant
Eau chaude gazéifiée à l'azote ou avec inhibiteur résistant
Acides inorganiques Acide fluorhydrique < 100 °C (373 K) résistant
Eau régale froide résistant
Acide phosphorique jusqu'à 270 °C (543 K) résistant
Acide nitrique, froid et chaud résistant
Acide chlorhydrique, froid et chaud résistant
Acide sulfurique < 70 % jusqu'à 190 °C (463 K) résistant
Acide sulfochromique non résistant
Soudes caustiques Solution d'ammoniac résistant
Hydroxyde de potassium (KOH < 50 %) jusqu'à 100 °C (373 K) résistant
Hydroxyde de potassium (KOH > 50 %) non résistant
Hydroxyde de sodium (NaOH < 50 %) jusqu'à 100 °C (373 K) résistant
Hydroxyde de sodium (NaOH > 50 %) non résistant
Solution d'hypochlorite de sodium, froide et chaude non résistant
Acides organiquesAcide formique, température ambiante résistant
Acide acétique jusqu'à 100 °C (373 K) résistant
Acide lactique concentrée, température ambiante résistant
Acide oxalique, température ambiante résistant
Acide tartrique, température ambiante (18,4 %) résistant
Non-métallique Bore jusqu'à 1 800 °C (2 073 K) résistant
Carbone jusqu'à 1 200 °C (1 473 K) résistant
Phosphore jusqu'à 800 °C (1 073 K) résistant
Soufre jusqu'à 500 °C (773 K) résistant
Silicium jusqu'à 900 °C (1 173 K) résistant
Fluor à température ambiante non résistant
Chlore jusqu'à 250 °C (523 K) résistant
Brome jusqu'à 450 °C (723 K) résistant
Iode jusqu'à 450 °C (723 K) résistant
Verres fondus* Jusqu'à 1 700 °C (1 973 K) résistant

* Sauf les verres contenant des oxydants (par ex. verre au plomb)

Résistance à la corrosion provoquée par les gaz
Gaz ammoniac résistant à
< 1 000 °C
Air et oxygène résistant à
< 500 °C
Gaz noblespas de réactionAzotepas de réaction
Dioxyde de carbone résistant à
< 1 200 °C
Hydrogènepas de réaction
Monoxyde de carbone résistant à
< 1 400 °C
Vapeur d'eau résistant à
< 700 °C
Hydrocarbures résistant à
< 1 200 °C
Résistance à la corrosion provoquée par les matériaux de construction de fours en céramique
Oxyde d'aluminium résistant à < 1 900 °COxyde de magnésium résistant à < 1 600 °C
Oxyde de béryllium résistant à < 2 000 °CCarbure de silicium résistant à < 1 300 °C
Graphite résistant à
< 1 200 °C
Oxyde de zirconium résistant à < 1 900 °C
Briques de magnésite résistant à < 1 600 °C


Le tungstène est plus résistant que le molybdène, en particulier au zinc et à l'étain fondu.

Résistance à la corrosion provoquée par les fusions de métaux
Aluminium résistant à
< 700 °C
Sodium résistant à < 600 °C
Bérylliumnon résistantNickelnon résistant
Plomb résistant à < 1100 °CPlutonium résistant à
< 700 °C
Plomb contenant de l'oxygène résistant à
< 500 °C
Mercure résistant à < 600 °C
Césium résistant à
< 1200 °C
Rubidium résistant à
< 1200 °C
Fernon résistantScandium résistant à
< 1400 °C
Gallium résistant à
< 1 000 °C
Terres rares résistant à < 800 °C
Potassium résistant à
< 1200 °C
Argentrésistant
Cuivre résistant à < 1300 °CUranium résistant à < 900 °C
Or résistant à < 1100 °CBismuth résistant à
< 1400 °C
Lithium résistant à < 1 600 °CZinc résistant à < 750 °C
Magnésium résistant à
< 1 000 °C
Étain résistant à < 980 °C

Présence naturelle et préparation.

Le tungstène fut découvert pour la première fois au Moyen Âge, dans les Monts Métallifères, lors du procédé de réduction de l'étain. Cependant, il était considéré à l'époque comme un sous-produit indésirable. Le minerai de tungstène facilitait la formation de laitier lors de la réduction de l'étain et affectait donc les rendements. La traduction du mot tungstène en allemand (Wolfram = « bave de loup ») provient de sa réputation de minerai dévoreur d'étain « Il dévore l'étain comme un loup dévore des moutons ».

En 1752, le chimiste Axel Fredrik Cronstedt découvrit un métal lourd qu'il nomma « Tung Sten », ce qui signifie « pierre lourde ». Ce n'est que 30 ans plus tard que Carl Wilhelm Scheele réussit à produire de l'acide tungstique à partir de ce minerai. Et seulement deux ans plus tard, les deux assistants de Scheele, les frères Juan Jose et Fausto de Elhuyar, réduisirent le trioxyde de tungstène pour produire du tungstène. Aujourd'hui, ces deux frères sont considérés comme les véritables auteurs de la découverte du tungstène. Le nom « Wolframium » et le symbole W qui l'accompagne furent proposés par Jöns Jakob Berzelius.

Le minerai de tungstène est le plus souvent présent naturellement sous la forme de wolframite ((Fe/Mn)WO4) et de scheelite (CaWO4). Les plus grands gisements de tungstène se trouvent en Chine, en Russie et aux États-Unis. En Autriche, il existe également un gisement de scheelite à Mittersill, dans le district de Felbertauern.

Selon les gisements, ces minerais de tungstène ont une teneur en WO3 compris entre 0,3 % et 2,5 % en poids. Les procédés de broyage, de meulage, de flottation et de grillage peuvent être employés pour augmenter la teneur en WO3 jusqu'à environ 60 %. Les impuretés restantes sont, pour la plupart, éliminées par décomposition à l'hydroxyde de sodium. Le tungstate de sodium ainsi obtenu est transformé en APT (paratungstate d'ammonium) par un procédé dit d'extraction par échange d'ions.

La réduction est effectuée sous atmosphère d'hydrogène à des températures comprises entre 500 et 1 000 °C :

Réduction sous atmosphère d'hydrogène

Notre filiale GTP est spécialiste de la préparation, de l'extraction et de la réduction d'APT (paratungstate d'ammonium). GTP nous fournit un tungstène métallique particulièrement pur, et d'une grande qualité uniforme.

Comment faisons-nous ? Avec la métallurgie des poudres !

Qu'est-ce donc que la métallurgie des poudres ? Il est bien connu que la plupart des métaux et alliages industriels d'aujourd'hui tels que les aciers, l'aluminium et le cuivre, sont produits par fusion et coulés dans un moule. La métallurgie des poudres, par contre, permet de se dispenser de l'opération de fusion, et les produits sont fabriqués par compression de poudres métalliques qui sont ensuite soumises à un traitement thermique (frittage) à une température inférieure à la température de fusion du matériau. Les trois paramètres les plus importants dans le domaine de la métallurgie des poudres sont la poudre métallique elle-même ainsi que les opérations de compression et de frittage. Nous sommes capables de contrôler et d'optimiser tous ces paramètres en interne.

Pourquoi recourons-nous à la métallurgie des poudres ? La métallurgie des poudres nous permet de produire des matériaux dont le point de fusion peut atteindre et même dépasser les 2 000 °C. Ce procédé est particulièrement bon marché même lorsque seules des quantités limitées sont produites. En outre, en utilisant des mélanges de poudres sur-mesure, nous pouvons produire tout une gamme de matériaux extrêmement homogènes bénéficiant de propriétés spécifiques.

La poudre de tungstène est mélangée avec les éléments d'alliages possibles puis mise dans des moules. Le mélange est alors comprimé à des pressions pouvant atteindre 2 000 bars. La pièce pressée résultante "préforme"(green compact) est alors frittée dans des fours spéciaux à des températures dépassant les 2 000 °C. Au cours de ce procédé, la pièce acquiert sa densité et sa microstructure se forme. Les propriétés très spéciales de nos matériaux, comme leur excellente stabilité thermique, leur dureté ou leurs caractéristiques de flux, sont dues à l'utilisation de méthodes de mise en forme appropriées, par exemple le forgeage, le laminage ou l'étirage. C'est uniquement au prix d'un enchaînement parfait de ces étapes que nous pouvons respecter nos exigences de qualité élevées et fabriquer des produits de pureté et de qualité incomparables.

Oxyde
Réduction
Mélange
Alliage
Nous comprimons nos poudres métalliques et les mélanges de poudre à des pressions allant jusqu'à 2 t/cm ² (tonnes par centimètre carré) pour former une « préforme »  compacte. Lorsque des produits finaux avec des géométrie
Pressage
Frittage
Mise en forme
Traitement thermique
traitement
Traitement
mécanique /
collage
Qualité
qualité
Recyclage

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