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Tungstène ( W )

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Description générale :  

Le tungstène a été isolé en 1783 par J.J. et F. Elhuyar à Vergara, en Espagne.

Le tungstène est blanc argenté, satiné et ne se trouve pas en l'état naturel. (il a une quantité de 1 ppm dans la croûte terrestre). On le trouve dans le minerai Wolframite, un tungstate de fer et de manganèse, (FeMn)WO4, qui est transformé en trioxyde puis réduit dans sa forme métallique par laminage dans de l'hydrogène (on ne peut pas utiliser le carbone car il en résulterait un carbure très stable). Le métal tungstène est relativement stable : il résiste aux attaques de oxygène, aux acides et aux alkalis bien qu'il réagisse avec des milieux alcalins oxydants, en fusion. Il a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux et lorsqu'il est pur, il peut être usiné relativement facilement. Cependant, la présence d'impuretés rend le tungstène extrêmement fragile et, par conséquent, difficile à fabriquer.

Du fait de son point élevé de fusion, le tungstène est utilisé comme filament électrique (dans les ampoules électriques, par exemple). Il est également à la base d'une gamme d'alliage contenant du tungstène, du cuivre et du nickel qui sont utilisés pour des blindages anti-radiations du fait qu'il apporte une augmentation en densité de 50% par rapport au plomb. Le tungstène et ses alliages sont également utilisés pour des applications militaires (blindages et obus, par exemple) également pour des contre-poids.

La poudre de carbure de tungstène (avec un ajout possible de carbures de titane et de tantale) ainsi que des poudres de nickel ou de cobalt sont comprimées et frittées pour produire des carbures cémentés. Ces produits remplacent l'acier rapide à l'extrémité des outils de découpage et de perçage ou dans des piècess soumises à un usage intensif.

   

Caractéristiques atomiques

Distribution isotopique naturelle No. de masse %
180 0.1
182 26.3
183 14.3
184 30.7
186 28.6
Fonction de travail photo-électrique ( eV ) 4,55
Numéro atomique 74
Poids atomique ( amu ) 183,85
Potentiel d'ionisation No. eV
1 7.98
2 17.7
Rayon atomique - Goldschmidt ( nm ) 0,141
Sect. efficace d'absorp. des neutrons therm. ( Barns ) 18,5
Structure de cristal BCC
Structure électronique Xe 4f14 5d4 6s2
Valences indiquées 2, 3, 4, 5, 6

Caractéristiques mécaniques

Condition du matériau Recuite Dure Polycristallin
Coefficient de Poisson     0,28
Dureté - Vickers 360 500
Module d'élasticité cubique ( GPa )     311
Module de tension ( GPa )     411
Résistance à la traction ( MPa ) 550-620 1920
Tension de fluage ( MPa ) 550

Caractéristiques physiques

Densité à 20C ( g cm-3 ) 19,3
Point d'ébullition ( C ) 5660
Point de fusion ( C ) 3410

Caractéristiques thermiques

Chaleur latente d'évaporation ( J g-1 ) 4009
Chaleur latente de fusion ( J g-1 ) 192
Chaleur spécifique à 25C ( J K-1 kg-1 ) 133
Coefficient d'expansion thermique à 0-100C ( x10-6 K-1 ) 4,5
Conductivité thermique à 0-100C ( W m-1 K-1 ) 173

Caractéristiques électriques

EMF therm. sur Pt (froid 0C - chaud 100C) ( mV ) +1,12
Résistivité à 20C ( µOhmcm ) 5,4
Coefficient de température à 0-100C ( K-1 ) 0,0048
Température critique de superconductivité ( K ) 0,0154

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