Le tungstène peut résister à des températures extrêmement élevées, son point de fusion étant le plus élevé de tous les métaux à 3422°C (6192°F). Il peut fonctionner à des températures allant jusqu'à 2000°C (3632°F) sous une pression inférieure à 10-2 torr, et jusqu'à environ 2400°C (4 352°F) sous une pression inférieure à 10-4 torr. Cependant, il est important de noter que le tungstène s'oxyde dans l'air à partir de 500°C (932°F) et rapidement au-delà de 1200°C (2192°F), ce qui nécessite son utilisation dans des environnements contrôlés tels que les fours à vide.
La résistance exceptionnelle du tungstène à la chaleur est due à plusieurs facteurs :
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Point de fusion élevé: Le tungstène a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux, ce qui lui permet de conserver son intégrité structurelle à des températures extrêmement élevées. Cette propriété est cruciale pour son utilisation dans des applications à haute température telles que les éléments chauffants dans les fours et les filaments dans les appareils électroniques à vide.
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Faible pression de vapeur: Au-dessus de 1650°C (3000°F), le tungstène a la pression de vapeur la plus faible de tous les métaux. Cela signifie qu'à haute température, le tungstène ne s'évapore pas facilement, ce qui est essentiel pour maintenir l'intégrité des composants dans les environnements à haute température.
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Résistance élevée à la traction: Le tungstène conserve sa résistance à la traction à des températures élevées, ce qui est essentiel pour les applications où le matériau est soumis à des contraintes mécaniques en plus des températures élevées.
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Résistance à l'oxydation et au fluage: La résistance du tungstène à l'oxydation est importante pour son utilisation dans des environnements à haute température, car elle empêche le matériau de se dégrader en raison de réactions chimiques avec l'oxygène. En outre, sa résistance au fluage (déformation au fil du temps sous l'effet d'une contrainte) garantit une stabilité et une fiabilité à long terme.
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Stabilité thermique et mécanique: Le tungstène présente une bonne conductivité thermique et une bonne stabilité mécanique, qui sont essentielles pour une distribution uniforme de la chaleur et le maintien de la forme et de l'intégrité des composants soumis à des contraintes thermiques.
En résumé, la capacité du tungstène à résister à des températures extrêmement élevées, associée à ses autres propriétés thermiques et mécaniques, en fait un matériau idéal pour les applications nécessitant une résistance aux hautes températures. Cependant, son utilisation doit être gérée avec soin pour éviter les problèmes liés à l'oxydation et à la fragilisation, en particulier dans les environnements non contrôlés.
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