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Tungstène

Tungstène

Vous trouverez du tungstène partout où il y a de la chaleur. Car lorsqu’il s’agit de résistance thermique, aucun métal ne peut rivaliser avec le tungstène. Le tungstène a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux et donc aussi les températures d’application les plus élevées. Son très faible coefficient de dilatation thermique et sa grande stabilité dimensionnelle sont également sans équivalent. Le tungstène est presque indestructible. Nous fabriquons des composants de fours à haute température, des composants de lampes et des composants pour les technologies médicales et les technologies à couche mince à partir de ce matériau.

Numéro atomique 74
Numéro CAS 7440-33-7
Masse atomique 183,84 [g/mol]
Point de fusion 3 420 °C
Point d'ébullition 5 555 °C
Densité à 20 °C 19,25 [g/cm3]
Structure cristalline cubique centrée
Coefficient de dilatation thermique linéaire à 20 °C
4,4 × 10-6 [m/(mK)]
Conductibilité thermique à 20 °C
164 [W/(mK)]
Chaleur spécifique à 20 °C 0,13 [J/(gK)]
Conductivité électrique à 20 °C 18,2 × 106 [S/m]
Résistance électrique spécifique à 20 °C 0,055 [(Ωmm2)/m]
Gamme de matériaux

Du tungstène pur ou plutôt un alliage ?

Vous pouvez compter sur notre qualité. Nous produisons nos produits à base de tungstène, de la poudre métallique au produit fini. Nous n’utilisons un oxyde de tungstène le plus pur comme matériau de départ. Nous garantissons ainsi une très grande pureté du matériau. Nous garantissons une pureté de 99,97 % (pureté métallique sans Mo) de notre tungstène en qualité fondue. La partie restante est composée principalement des éléments suivants : 

Élément Valeur max. typique
[μg/g]
Valeur max. garantie
[μg/g]
Al 1 15
Cr 3 20
Cu 1
10
Fe 8
30
K 1
10
Mo 12 100
Ni
2
20
Si 1
20
C 6
30
H 0 5
N 1
5
O 2
20
Cd 1 5
Hg 0 1
Pb 1
5

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)

Nom du matériau Composition chimique (pour cent en poids)
W (pur) > 99,97 % W
WK65
60 - 65 μg/g K
WVM 30 - 70 μg/g K
WVMW 15 - 40 μg/g K
S-WVMW 15 - 40 μg/g K
WL WL05
WL10
WL15
WL20
0,5 % La2O3
1,0 % La2O3
1,5 % La2O3
2,0 % La2O3
WL-S 1,0 % La2O3
WLZ 2,5 % La2O3 / 0,07 % ZrO2
WRe
WRe05
WRe26
5,0 % Re
26,0 % Re
WCu 10 - 40 % Cu
Alliage de métal lourd-W
à haute densité
Densimet®
Inermet®
Denal®
1,5 % - 10 % Ni, Fe, Mo
5 % - 10 % Ni, Cu
2,5 % - 10 % Ni, Fe, Co

Nous préparons notre tungstène de manière optimale pour chaque application spécifique. Nous pouvons maîtriser les propriétés suivantes grâce à l’addition d’alliages divers :

  • Propriétés physiques (comme. le point de fusion, la densité, la conductivité électrique, la conductibilité thermique, la dilatation thermique, le travail d'émission électronique)
  • Propriétés mécaniques (comme la résistance, la résistance au fluage, la ductilité)
  • Propriétés chimiques (résistance à la corrosion, résistance aux attaques)
  • Usinabilité (comme les procédés de coupe, le comportement de mise en forme, de soudabilité)
  • Comportement de recristallisation (température de recristallisation)

Et ce n’est pas tout : en utilisant nos propres procédés de fabrication sur mesure, nous pouvons adapter différentes propriétés supplémentaires du tungstène parmi une large plage de valeurs. Le résultat : des alliages de tungstène avec différents profils de propriétés, adaptés avec précision à l’application concernée.

  • WK65 (tungstène-potassium)

    Nous dopons le tungstène avec 60 à 65 μg/g de potassium et mettons en forme le matériau pour créer des fils avec une structure empilée allongée. Cette structure donne au matériau d’excellentes caractéristiques à hautes températures telles que la résistance au fluage et la stabilité dimensionnelle. Des étapes de production peuvent être mise en œuvre pour rendre le WK65 bien plus résistant que le WVM.

  • WVM (Tungsten Vacuum Metallizing)

    Le WVM est du tungstène presque pur, qui n'est dopé qu'avec d'infimes quantités de potassium. Notre WVM est principalement proposé sous forme de barres et de fils. Il est utilisé comme filament d'évaporation ou filament chauffant ou filament de recuit ainsi que pour la fabrication de composants pour les procédés d'épitaxie. Mais il peut également être utilisé comme tôle sous la forme d’une nacelle d’évaporation. Grâce au dopage ainsi qu'à un traitement thermomécanique approprié, une structure empilée est créée 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 ces deux matériaux, nous utilisons du tungstène presque pur, dopé au potassium. Le S-WVMW convient particulièrement bien pour les tiges de diamètre supérieur à 30 mm. Grâce à ce procédé de production spécial avec lequel nous fabriquons le S-WVMW, nous sommes en mesure d’obtenir de hautes densités dans le cœur de la tige.

  • WL (tungstène-oxyde de lanthane)

    Nous mélangeons notre tungstène avec 0,5, 1,0, 1,5 ou 2,0 pour cent en poids d'oxyde de lanthane (La2O3) ce qui améliore la résistance au fluage et augmente la température de recristallisation. Notre WL est également plus facile à usiner en raison de la présence de particules d’oxyde finement distribuées dans sa structure. Le travail d’émission électronique du tungstène-oxyde de lanthane est bien plus faible que celle du tungstène pur. Cela fait du WL un matériau apprécié pour les sources d’ions et les électrodes de lampes.

  • WL-S (tungstène-oxyde de lanthane)

    Ce WL spécial a été spécifiquement développé pour être utilisé comme tiges de support des électrodes des lampes à décharge haute pression. Nous recourons à un procédé de production spécial pour créer une microstructure à grain plus fine que dans le tungstène-oxyde de lanthane de qualité standard. Grâce à sa structure spéciale, la résistance à la rupture du matériau est plus élevée 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 des lampes à décharge haute pression. La tige de maintien WL-S doit maintenir l’anode et la cathode exactement dans la bonne position.

  • 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’un faible travail d’émission électronique. Le WLZ est un excellent matériau pour les cathodes exposées à des charges élevées. Le WLZ a de très bonnes propriétés d’amorçage et reste stable sur des plages de températures extrêmement élevées.

  • WRe (Tungstène-Rhénium)

    Pour plus de ductilité et une température de transition fragile-ductile plus basse, nous allions le tungstène avec du rhénium. De plus, le tungstène-rhénium a une température de recristallisation plus élevée et une meilleure résistance au fluage. Nous utilisons le WRe comme matériau de thermocouple pour des applications jusqu'à plus de 2 000 °C dans les compositions standard WRe05 et WRe26. Ce matériau est également utilisé dans les industries aéronautique et aérospatiale.

  • WCu (tungstène-cuivre)

    Les composites à base de WCu sont constitués d’une matrice en tungstène poreuse, infiltrée avec environ 10 à 40 pour cent en poids de cuivre. Nous utilisons principalement notre WCu pour la construction de disjoncteurs haute-tension et pour les électrodes d’érosion (commercialisé sous le nom Sparkal®). Le WCu est très résistant à l’érosion par arc électrique, présente une bonne conductivité électrique, un haut niveau de conductibilité thermique et une dilatation thermique faible. Nos composites tungstène-cuivre sont également utilisés pour les embases plates et répartiteurs de chaleur dans la technologie radar, l’opto-électronique (diode laser, fibre optique) et l’électronique haute fréquence. Pour garantir une adaptation optimale des propriétés thermiques à l’application, nous ajustons spécifiquement la teneur en cuivre de ces matériaux.

Propriétés

Un bon métal polyvalent. Propriétés matérielles du tungstène.

Le tungstène fait partie des métaux réfractaires. Les métaux réfractaires sont les métaux présentant un point de fusion plus élevé que le platine (1 772 °C). Dans les métaux réfractaires, l’énergie de liaison des atomes est particulièrement élevée. Les métaux réfractaires ont un point de fusion élevé pour une faible pression de vapeur similaire, une bonne stabilité thermique et dans le cas des matériaux à base de molybdène et de tungstène, également des modules d'élasticité très élevés. Un faible coefficient de dilatation thermique et une densité relativement élevée sont également caractéristiques des métaux réfractaires.

Le tungstène a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux et son module d’élasticité est également très élevé. Ses propriétés sont globalement comparables à celles du molybdène. Les deux métaux font partie du même groupe dans le tableau périodique. Mais, certaines propriétés du tungstène sont plus marquées que celles du molybdène. Grâce à ses propriétés thermiques spécifiques, le tungstène est indestructible, même en cas de forte chaleur.

Nous influençons les propriétés de notre tungstène et de ses alliages par le type et la quantité d’éléments d’alliage et par le biais de nos procédés de production.

Les matériaux à base de tungstène dopé sont principalement utilisés. De petites quantités de potassium sont ajoutées dans le WVM et le WK65, par exemple. Le potassium influence positivement les propriétés mécaniques du tungstène, notamment à haute température. Outre une meilleure usinabilité, l'ajout de La2O3 entraîne surtout une baisse du travail d'émission électronique et rend le tungstène apte à être utilisé comme matériau de cathode.

Nous ajoutons du rhénium pour augmenter la ductilité du tungstène. Le cuivre augmente la conductivité électrique du matériau. Vous pouvez utiliser nos métaux lourds pour les formes complexes en raison de leur bonne capacité de mise en forme. Ils sont utilisés, par exemple, comme matériaux de blindage ou comme composants d’amortissement et d’absorption.

  • Propriétés physiques

    Le tungstène a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux réfractaires, un faible coefficient de dilatation thermique et une densité relativement élevée. Il convient également de mentionner la bonne conductivité électrique et l'excellente conductibilité thermique du tungstène. Toutes ces propriétés sont plus marquées dans le tungstène que dans le molybdène. Le tungstène se trouve certes dans le même groupe du tableau périodique, mais une période plus basse que le molybdène.

    Les propriétés physiques du tungstène varient en fonction de la température. Les diagrammes ci-dessous montrent l'évolution des principales dimensions en comparaison :

    • Pression de vapeur des métaux réfractaires
    • Coefficient de dilatation thermique linéaire du tungstène et du molybdène
    • Capacité de chaleur du tungstène et du molybdène
    • Résistance électrique spécifique tungstène et du molybdène
    • Conductibilité thermique du tungstène et du molybdène
    • Valeurs d’émissivité en fonction de la température pour W

    La figure (en haut à droite) résume les valeurs d’émissivité en fonction de la température pour le tungstène accessibles dans les publications - représentées par une bande de dispersion bleue. Les valeurs d’émissivité déterminées expérimentalement sur des échantillons de Plansee dans des conditions de livraison typiques se situent à l’extrémité supérieure de la bande de dispersion.

  • 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 et une combinaison de niveau de déformation et de traitement thermique. Le résultat : des propriétés mécaniques sur mesure pour les applications les plus diverses. Le tungstène a des propriétés mécaniques similaires au molybdène. Comme pour le molybdène, ces propriétés dépendent de la température de test. À 3 420 °C, le tungstène a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux. La stabilité thermique et le module d’élasticité élevés du matériau donnent au tungstène une grande résistance au fluage.

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

    Le tungstène a, comme le molybdène, 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 niveau de travail à froid. Mais, 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.

    Dopage :

    Le terme « dopage » vient du latin « dotare » et signifie « doter ». Dans le monde de la métallurgie, le dopage consiste en l’introduction d’un ou plusieurs éléments d’alliage, dans des quantités mesurées en microgramme. Le terme « micro-alliage » est également souvent utilisé. La teneur d’alliage lors du dopage peut atteindre plusieurs centaines de microgramme. Le niveau de dopage est également souvent exprimé en ppm (ppm en poids). L’abréviation ppm signifie « parts per million », à savoir 10-6.

    Si vous envisagez d’utiliser le tungstène à hautes températures, vous devez tenir compte de la température de recristallisation du matériau. Outre la résistance du matériau, la ductilité des matériaux en tungstène diminue notamment avec l'augmentation du degré de recristallisation. L’ajout de petites particules d’oxyde au tungstène (comme par ex. de l’oxyde de lanthane ou de l’oxyde de cérium) augmente la température de recristallisation et la résistance au fluage du matériau. Plus la mise en forme est importante, plus l'effet est fort s'il s'agit d'oxydes rendus plus fins par la fabrication thermomécanique.

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

    Matériau Température [°C] pour une recristallisation à 100 % (temps de recuit 1 heure)
      Niveau de déformation = 90 % Niveau de déformation = 99,99 %
    W (pur) 1 350 -
    WVM - 2 000
    WL10 1 500 2 500
    WL15 1 550 2 600
    WRe05 1 700 -
    WRe26 1 750 -
    • Limite d’élasticité typique de 0,2 % du matériau de tôles en W et Mo dans des conditions de recuit de détente et de recristallisation (épaisseur de tôle : W=1 mm/Mo=2 mm)
    • Résistance à la traction typique du matériau de tôles en W et Mo 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 % du matériau de barres en W et Mo dans des conditions de recuit de détente et de recristallisation (diamètre : 25 mm)
    • Résistance à la traction typique du matériau de barres en W et Mo dans des conditions de recuit de détente et de recristallisation (diamètre : 25 mm)

    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. Celle/ci est plus élevée pour le tungstène que pour le molybdène. Plus l’épaisseur de la tôle augmente, plus vous devez augmenter la température de préchauffage. Les tôles nécessitent une température de préchauffage plus élevée pour la coupe et le poinçonnage que pour les opérations de pliage. L’usinage par enlèvement de copeaux du tungstène est très difficile. Nos alliages de tungstène contenant de l’oxyde de cérium ou de l’oxyde de lanthane sont légèrement plus faciles à usiner. Le niveau d’usure des outils est toutefois toujours très important et des ébréchures peuvent se former. Si vous avez des questions spécifiques relatives à la mise en forme et à l’usinage des métaux réfractaires, nous nous ferons un plaisir de mettre nos nombreuses années d’expérience à votre disposition.

  • Comportement chimique

    Le tungstène est résistant à la corrosion à des taux d’humidité relatifs inférieurs à 60 %. Si l’air est plus humide, une décoloration commence à apparaitre. Elle est toutefois moins prononcée que pour le molybdène. Même à de très hautes températures, le verre en fusion, l’hydrogène, l’azote, les gaz nobles, les métaux en fusion 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 sur des problèmes complexes de corrosion ? Nous nous ferons un plaisir de mettre notre expérience et notre laboratoire interne de corrosion à votre disposition.

    MOYEN RÉSISTANT (+), NON RÉSISTANT (-) REMARQUE
    Eau    
    Eau froide et eau chaude < 80 °C +  
    Eau chaude > 80 °C, dégazéifiée +  
    Vapeur jusqu’à 700 °C +  
    Acides    
    Acide fluorhydrique, HF +
    < 100 °C
    Acide chlorhydrique, HCI +  
    Acide phosphorique, H3PO4 + < 270 °C
    Acide sulfurique, H2SO4 + < 70 %, < 190 °C
    Acide nitrique, HNO3 +  
    Eau régale, HNO3 + 3 HCl + < 30 °C
    Acides organiques +  
    Solutions caustiques    
    Solution d'ammoniac, NH4OH +  
    Hydroxyde de potassium, KOH + < 50 %, < 100 °C
    Hydroxyde de sodium, NaOH + < 50 %, < 100 °C
    Halogènes    
    Fluor, F2 -  
    Chlore, Cl2 + < 250 °C
    Brome, Br2 + < 450 °C
    Iode, I2 + < 450 °C
    Non-métal    
    Bore, B + < 1 200 °C
    Carbone, C + < 1 200 °C
    Silicium, Si + < 900 °C
    Phosphore, P + < 800 °C
    Soufre, S + < 500 °C
    Gaz*    
    Ammoniac, NH3 + < 1 000 °C
    Monoxyde de carbone, CO + < 1 400 °C
    Dioxyde de carbone, CO2 + < 1 200 °C
    Hydrocarbures + < 1 200 °C
    Air et oxygène, O2 + < 500 °C
    Gaz nobles (He, Ar, N2) +  
    Hydrogène, H2 +  
    Vapeur d'eau + < 700 °C
    *Une attention particulière doit être apportée au point de rosée du gaz. L’humidité peut entraîner de l’oxydation.
    Matériaux en fusion    
    Verre en fusion* + < 1 700 °C
    Aluminium, Al +
    < 700 °C
    Beryllium, Be -  
    Bismuth, Bi + < 1 400 °C
    Césium, Cs + < 1 200 °C
    Cérium, Ce + < 800 °C
    Cuivre, Cu + < 1 300 °C
    Europium, Eu + < 800 °C
    Gallium, Ga + < 1 000 °C
    Or, Au + < 1 100 °C
    Fer, Fe -  
    Plomb, Pb + < 1 100 °C
    Lithium, Li + < 1 600 °C
    Magnésium, Mg + < 1 000 °C
    Mercure, Hg + < 600 °C
    Nickel, Ni -  
    Plutonium, Pu + < 700 °C
    Potassium, K + < 1 200 °C
    Rubidium, Rb + < 1 200 °C
    Samarium, Sm + < 800 °C
    Scandium, Sc + < 1 400 °C
    Argent, Ag +  
    Sodium, Na + < 600 °C
    Étain, Sn + < 980 °C
    Uranium, U + < 900 °C
    Zinc, Zn + < 750 °C
    Matériaux de fabrication de fours    
    Alumine, Al2O3 + < 1 900 °C
    Oxyde de béryllium, BeO + < 2 000 °C
    Graphite, C + < 1 200 °C
    Magnésite, MgCO3 + < 1 600 °C
    Oxyde de magnésium, MgO + < 1 600 °C
    Carbure de silicium, SiC + < 1 300 °C
    Zircone, ZrO2 + < 1 900 °C

    Résistance à la corrosion du tungstène

Les alliages de tungstène comparés au tungstène pur
 
  W
WK65
WVM
(S-)WVMW
WL
Composants d’alliage (pour cent
en poids)
99,97 % W 60 - 65 ppm K 30 - 70 ppm K
15 - 40 ppm K
1,0 % La2O3
1,5 % La2O3
2,0 % La2O3
Conductibilité thermique ~ ~
Stabilité à haute température/
Résistance au fluage
~ ++ ++
+
+
Température de recristallisation ~ ++ ++ +
Finesse de grain ~ + + +
Ductilité
~ + + +
Usinabilité/capacité de mise en forme
~ + + ++
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

 
  WL-S WLZ WRe WCu Densimet®
Inermet®
Denal®
Composants d’alliage (pour cent
en poids)
1,0 % La2O3 2,5 % La2O3
0,07 % ZrO2
5 % / 26 % Re 10 - 40 % Cu 1,5 - 10 % Ni, Fe, Mo
5 - 9,8 % Ni, Cu
2,5 - 10 % Ni, Fe, Co
Conductibilité thermique -
+
-
Stabilité à haute température/
Résistance au fluage
++ ++ + --
-
Température de recristallisation ++ ++ +    
Finesse de grain ++ +   +
Ductilité
+ + ++ ++ ++
Usinabilité/capacité de mise en forme
++ + + ++ ++
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

Caractéristiques et domaines d’application

Caractéristiques de qualité

Les applications industrielles de notre tungstène sont aussi spécifiques que ses propriétés sont uniques. Nous souhaitons vous en présenter trois d’entre elles :

  • Excellente résistance au fluage et grande pureté

    Notre tungstène est très apprécié pour les récipients de fusion et de solidification dans la croissance de cristaux de saphir. Sa grande pureté empêche toute contamination du cristal de saphir et sa bonne résistance au fluage garantit la stabilité dimensionnelle. Le résultat du processus n’est pas affecté, même à des températures très élevées.

  • Grande pureté et bonne conductivité électrique

    Le plus faible coefficient de dilatation thermique de tous les métaux et une bonne conductivité électrique font du tungstène le matériau idéal pour les couches minces. La bonne conductivité électrique et la faible capacité de diffusion aux couches voisines font du tungstène un composant majeur des transistors à couche mince comme ceux utilisés dans les écrans TFT-LCD. Le matériau de revêtement est bien entendu disponible chez nous sous la forme de cibles de pulvérisation de la plus grande pureté. Aucun autre fabricant ne peut proposer des cibles en tungstène dans des tailles plus importantes.

  • Durée de vie prolongée et point de fusion élevé

    Grâce à leur durée de vie prolongée à des températures très élevées, nos creusets de fusion et arbres de mandrin en tungstène résistent sans problème à la fusion du verre de quartz. Grâce à la grande pureté de notre tungstène, nous évitons de manière fiable la formation de bulles et la coloration du quartz fondu.

Présence

Présence naturelle et préparation

Le tungstène a été découvert pour la première fois au Moyen Âge, dans les Monts Métallifères, lors du procédé de réduction de l’étain. Mais, à l’époque, il était considéré 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 (Wolfrahm = « 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 a découvert un métal lourd qu’il a appelé « Tung Sten », ce qui signifie « pierre lourde » en suédois. Ce n’est que 30 ans plus tard que Carl Wilhelm Scheele a réussi 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, ont réduit 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 ont été 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 canton de Felbertauern.

Les minerais de tungstène décrits ont une teneur en WO3 comprise entre 0,3 et 2,5 pour cent en poids, selon le gisement. Par concassage, broyage, flottation et grillage, la teneur en WO3 peut être augmentée jusqu'à environ 60 %. Les impuretés résiduelles 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 :

WO­­3+ 3H2  W + 3H2O

Logo GTP

 

 

Notre société sœur GTP est spécialisée dans le traitement, l’extraction et la réduction de l’APW. GTP nous fournit le tungstène métallique le plus pur, dans une qualité fiable et élevée.

Voir GTP

Approvisionnement conforme au RMAP

Le tungstène et le tantale sont en partie extraits dans des régions situées dans et autour de la République démocratique du Congo (RDC) et ont donc été classés comme « matériaux de conflit ». Nous sommes particulièrement vigilants au fait que les matières premières que nous achetons ne contribuent pas à de tels conflits.

C'est pourquoi, par un engagement volontaire, nous prouvons l'origine inoffensive de notre tungstène par notre propre certificat. Dans ce document, la Responsible Minerals Initiative (RMI), anciennement connue sous le nom de CFSP, confirme l’utilisation de matières premières de tungstène provenant de sources éthiquement sûres. Ainsi, le comité d'audit de la Responsible Business Alliance (RBA) et de la Global e-Sustainability Initiative (GeSI) a confirmé que Global Tungsten & Powders (GTP) à Towanda - qui fait partie du groupe Plansee - s'approvisionne en tungstène conformément au RMAP. La certification constitue également pour les clients d Plansee une preuve indépendante que le groupe Plansee s’approvisionne en tungstène auprès de sources irréprochables.

En savoir plus sur le sujet de la durabilité
Procédé de production

Comment faisons-nous tout cela ? Avec la métallurgie des poudres !

Qu’est-ce que la métallurgie des poudres exactement ? Aujourd’hui, comme chacun sait, la plupart des métaux et alliages industriels, tels que les aciers, l’aluminium et le cuivre, sont mis en forme par fusion et moulage. 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 soumis 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 utilisons-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 lors de la production de quantités limitées. D’autre part, les mélanges de poudre sur mesure permettent d’obtenir divers matériaux particulièrement homogènes aux propriétés ciblées.

La poudre de tungstène est mélangée avec des éléments d’alliages puis pressée principalement de manière isostatique à froid. Des pressions allant jusqu'à environ 2 000 bars sont alors appliquées. La pièce pressée obtenue est une préforme (« appelée également corps vert ») est 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 spécifiques 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’emboutissage. C’est uniquement qu’après un enchaînement parfait de ces étapes que nous pouvons respecter nos exigences strictes de qualité et fabriquer des produits d’une pureté et d’une qualité incomparables.

    Oxyde
    Réduction
    Mélanges d’alliages
    Pressage
    Frittage
    Mise en forme
    Traitement thermique
    Traitement mécan.
    Assurance qualité
    Recyclage
OxydeMolymet (Chili) est le plus grand transformateur au monde de concentrés de minerai de molybdène et notre principal fournisseur de trioxyde de molybdène. Le groupe Plansee détient 21,15 % des actions de Molymet. Global Tungsten & Powders (USA) est une division du groupe Plansee et notre principal fournisseur de poudre métallique de tungstène.
Gamme de produits

Aperçu des produits semi-finis en tungstène et alliages de tungstène :

 

Matériau Tôles
et
plaques
[épaisseur]
Barres
[diamètre]
Files
[diamètre]  
W 0,025 – 20 mm 0,3 – 90 mm 0,025 – 1,50 mm
WVM
0,05 – 5 mm 0,3 – 12,99 mm 0,050 – 1,50 mm
WVMW/S-WVMW
  13 – 45 mm  
WK65     0,010 – -1,50 mm
WL05/WL10/WL15 Sur demande 0,3 – 90 mm  
WRe05/WRe26   Sur demande 0,4 – 1,50 mm
W-UHP Sur demande    
Densimet® Sur demande 3 – 400 mm  

Si vous avez des questions sur ces dimensions ou si vous êtes intéressé par des produits semi-finis fabriqués dans d’autres matériaux, comme le WCu ou l’INERMET®, nous vous invitons à nous contacter.

Boutique en ligne

Commandez rapidement et facilement des tôles, des barres, des rubans et des fils ainsi que d’autres produits en tungstène et en alliages de tungstène dans des dimensions configurables sur notre boutique en ligne.

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Téléchargements

Vous voulez en savoir plus sur le tungstène et ses alliages ? Consultez ici nos fiches techniques de sécurité.

Fiche technique de sécurité : W
FAQ

Questions fréquemment posées sur le matériau tungstène

  • Le tungstène est-il un métal ?

    Le tungstène est un métal à haut point de fusion (également appelé métal réfractaire) et fait partie du groupe des métaux de transition. Son symbole élémentaire est W et son numéro atomique est 74. Les métaux réfractaires sont les métaux présentant un point de fusion plus élevé que le platine (1 772 °C). 

  • Quelles sont les caractéristiques du tungstène ?

    Lorsqu’il s’agit de résistance thermique, aucun métal ne peut rivaliser avec le tungstène. Le tungstène a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux et est pratiquement indestructible, même aux températures les plus élevées. Il convient également de mentionner son très faible coefficient de dilatation thermique, sa grande stabilité dimensionnelle ainsi que sa bonne conductivité.

  • À quoi sert le tungstène ?

    Grâce à ses propriétés mécaniques et chimiques uniques, le tungstène est un matériau exceptionnel capable de répondre aux exigences les plus strictes. Nous fabriquons des composants de fours à haute température, des composants de lampes et des composants pour les technologies médicales et les technologies à couche mince à partir de ce matériau.

  • D’où viennent le nom Tungstène ou Wolfram ?

    Le tungstène a été découvert pour la première fois au Moyen Âge, dans les Monts Métallifères, lors du procédé de réduction de l’étain. Mais, à l’époque, il était considéré 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 (Wolfrahm = « 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 a découvert un métal lourd qu’il a appelé « Tung Sten », ce qui signifie « pierre lourde » en suédois. Ce n’est que 30 ans plus tard que Carl Wilhelm Scheele a réussi 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, ont réduit 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 ont été proposés par Jöns Jakob Berzelius.

  • Où le tungstène est-il extrait ?

    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 canton de Felbertauern.

Autres matériaux
4295.94
Mo
Molybdène
73180.95
Ta
Tantale
W-MMC
Metal Matrix Composites