„Densitatea diferitelor elemente este o reflectare a dimensiunii atomilor care le compun. Cu cât coborâți mai jos în tabelul periodic, cu atât atomii sunt mai mari și mai grei.
„Elementele mai grele, cum ar fi tungstenul, au mai mulți protoni și neutroni în nucleu și mai mulți electroni pe orbită în jurul nucleului”, spune Newsam. „Asta înseamnă că greutatea unui atom crește semnificativ pe măsură ce coborâți în tabelul periodic.”
Publicitate
În termeni practici, dacă ați ține o bucată de tungsten într-o mână și ați ține același volum de argint sau fier în cealaltă mână, tungstenul s-ar simți mult mai greu. Mai exact, densitatea tungstenului este de 19,3 grame pe centimetru cub. Argintul, în comparație, este aproximativ jumătate la fel de dens ca și tungstenul (10,5 g/cm3), iar fierul este aproape o treime la fel de dens (7,9 g/cm3).
Puterea de mare densitate a tungstenului poate fi un avantaj în anumite aplicații. De exemplu, este adesea folosit în gloanțele perforante pentru blindaje, pentru densitatea și duritatea sa. Armata folosește, de asemenea, tungstenul pentru a face așa-numitele arme de „bombardament cinetic”, care lansează o tijă de tungsten ca un berbec aeropurtat pentru a sparge pereții și blindajele tancurilor.
În timpul Războiului Rece, Forțele Aeriene ar fi experimentat o idee numită Proiectul Thor, care ar fi aruncat de pe orbită un mănunchi de tije de tungsten de 6 metri (20 de picioare) asupra țintelor inamice. Aceste așa-numite „tije de la Dumnezeu” ar fi avut un impact cu forța distructivă a unei arme nucleare, dar fără precipitații nucleare. Se pare că costul lansării în spațiu a tijelor grele era prohibitiv.
Doar diamantele sunt mai dure decât carbura de tungsten
Tungstenul pur nu este atât de dur – îl poți tăia cu un fierăstrău de mână – dar când tungstenul este combinat cu cantități mici de carbon, devine carbură de tungsten, una dintre cele mai dure și mai rezistente substanțe de pe Pământ.
„Când puneți cantități mici de carbon sau alte metale în tungsten, se fixează structura și îl împiedică să se deformeze ușor”, spune Newsam.
Carbura de tungsten este atât de dură încât poate fi tăiată doar de diamante și chiar și atunci, diamantele funcționează doar dacă carbura de tungsten nu este complet întărită. Carbura de tungsten este de până la trei ori mai rigidă decât oțelul, poate rezista de până la 100 de ori mai mult decât oțelul în condiții extrem de abrazive și are cea mai mare rezistență la compresiune dintre toate metalele forjate, ceea ce înseamnă că nu se va deforma atunci când este presată sub o forță imensă.
Cea mai comună utilizare a carburii de tungsten – și destinația finală a majorității tungstenului extras de pe planetă – sunt uneltele specializate, în special burghiele. Orice tip de burghiu pentru tăierea metalului sau a rocilor solide trebuie să reziste la niveluri de frecare pedepsitoare fără să se tocească sau să se rupă. Doar burghiele din diamant sunt mai dure decât cele din carbură de tungsten, dar sunt, de asemenea, mult mai scumpe.
Alte utilizări interesante pentru tungsten
Duritatea, densitatea și rezistența la căldură ale tungstenului îl fac ideal pentru o mulțime de aplicații de nișă:
- Microscoapele cu electroni scot un flux de electroni dintr-un vârf emițător special realizat din tungsten.
- Majoritatea sudurilor dintre metal și sticlă sunt realizate din tungsten, deoarece tungstenul se dilată și se contractă cu aceeași viteză ca și sticla borosilicată, cel mai comun tip de sticlă.
- Cepele de pe șenilele snowmobilelor sunt fabricate din aliaje de tungsten.
- Dartele de calitate profesională sunt fabricate cu tungsten („Wolfram Infinity” este 97% tungsten).
- La pixuri, bila propriu-zisă este adesea fabricată din carbură de tungsten.
- Industria bijuteriilor face inele din carbură de tungsten.
Publicitate
.