74
183.84 u
Metallo di transizione
Il tungsteno è un metallo di transizione pesante, denso e molto resistente al calore. Il suo nome deriva dal termine svedese "tung sten", che significa "pietra pesante". È caratterizzato da un colore grigio-acciaio e da un'elevata durezza. Il tungsteno ha il più alto punto di fusione (3422 °C) di tutti gli elementi chimici e la più bassa pressione del vapore a temperatura elevata, rendendolo estremamente resistente al calore. Inoltre, ha la seconda più alta densità tra i metalli, dopo l'osmio. Fu scoperto dai fratelli spagnoli Juan José Elhuyar e Fausto Elhuyar nel 1783.
Il tungsteno ha vari usi grazie alle sue proprietà uniche:
1. Nell'industria elettrica: Il suo utilizzo più noto è nei filamenti delle lampadine a incandescenza e nei tubi a raggi X, dove la sua elevata resistenza al calore è essenziale.
2. Nelle leghe: È impiegato in leghe speciali, come l'acciaio ad alta velocità, per aumentare la resistenza alla trazione e al calore. Il carburo di tungsteno, ad esempio, è utilizzato in strumenti da taglio, trapani e frese per la sua incredibile durezza e resistenza.
3. Nell'ingegneria aerospaziale: Per componenti dei motori a reazione e nelle testate di missili a causa della sua capacità di resistere a temperature estreme.
4. Nel campo militare: Le leghe di tungsteno sono utilizzate per proiettili e penetratori cinetici, data la sua elevata densità e capacità di penetrare armatura.
5. Nel campo medico: Viene utilizzato anche nei dispositivi di schermatura dalle radiazioni, nei contrappesi per gli aerei e persino in alcune applicazioni mediche.
6. Nell'industria ordinaria: Oltre a questi usi avanzati, viene impiegato anche nella realizzazione di gioielli, specialmente nelle fedi, per la sua resistenza ai graffi e alla deformazione.
Il tungsteno ha il più alto punto di fusione di qualsiasi metallo, quindi viene utilizzato in situazioni estreme come nei filamenti delle lampadine tradizionali o negli ugelli dei razzi, è uno dei materiali più duri conosciuti e ha una resistenza alla trazione molto elevata e nella scala Mohs, il tungsteno puro ha una durezza di circa 7,5, ma nelle sue forme carburo (tungsteno legato con carbonio) la durezza può arrivare fino a 9,5.
Il tungsteno è al centro di diverse aree di ricerca, soprattutto in campi che richiedono materiali super-resistenti o ad alte prestazioni:
1. Energia nucleare : Il tungsteno è considerato un materiale chiave per le pareti dei reattori a fusione nucleare, come quelli previsti per il progetto ITER. Grazie alla sua resistenza alle temperature estreme e alla sua bassa reattività, il tungsteno potrebbe rivestire le superfici esposte al plasma nei futuri reattori di fusione.
2. Nanotecnologia : Gli studi sul tungsteno si stanno espandendo verso la produzione di materiali nanostrutturati che sfruttano le sue proprietà di resistenza e durezza su scala microscopica.
3. Sostenibilità : Dato che il tungsteno è una risorsa critica e non rinnovabile, la ricerca si sta concentrando sul riciclo di materiali contenenti tungsteno e sulla riduzione della dipendenza da miniere tradizionali.
4. Materiali superconduttori : Alcuni studi stanno esplorando l'uso di leghe di tungsteno in superconduttori ad alte prestazioni.