Com uma resistência à tracção de 1.510 megapascals, conhecemos agora o tungsténio como o metal natural mais forte da Terra.
O infográfico de hoje é da Almonty Industries, um produtor de tungsténio, e revela a história do tungsténio.
Interessantemente, o infográfico mostra que apesar da força do tungstênio, a maior parte da civilização tem vivido sem qualquer uso prático do metal. Isso porque o tungstênio não foi oficialmente descoberto até o século 18 – embora, como você verá, ele tenha sido um espinho no lado dos metalúrgicos por muitos séculos antes disso.
Do céu
Como todos os elementos com um número atômico superior ao ferro, o tungstênio não pode ser criado por fusão nuclear em estrelas como nosso sol.
Em vez disso, pensa-se que o tungstênio é formado a partir das explosões de estrelas maciças. Cada explosão de supernova tem tanta energia, que esses elementos recém-criados são lançados a velocidades incríveis de 30.000 km/s, ou 10% da velocidade da luz – e é assim que eles se dispersam por todo o universo.
Explosões de supernova não acontecem frequentemente – como resultado, em cada 1.000.000 gramas da crosta terrestre, há apenas 1,25 gramas de tungstênio.
Uma História Inusitada
Na tabela periódica, o tungstênio é listado sob a letra “W”. Isso é porque dois nomes para o mesmo metal realmente surgiram simultaneamente.
“Wolfram”
WOLFRAM: derivado das palavras alemãs WOLF (inglês: wolf) e a palavra RAM (inglês: dirt) do Alto Médio Alemão.
Na Idade Média, os mineiros de estanho na Alemanha queixavam-se de um mineral (wolframite) que acompanhava o minério de estanho e reduzia o rendimento do estanho ao fundir.
Com uma aparência longa, semelhante à do cabelo, pensava-se que a wolframite era um “lobo” que comia o estanho. A Wolframite tinha atormentado metalurgista por muitos séculos, até que o tungstênio foi descoberto e métodos adequados foram desenvolvidos para lidar com o metal pesado.
“Tungsténio”
TUNGSTEN: derivado das palavras suecas TUNG (inglês: heavy) e STEN (inglês: stone) devido à sua densidade
Scheelite, o outro importante minério de tungsténio, foi descoberto numa mina de ferro na Suécia em 1750.
Ihe despertou interesse pela sua incrível densidade – razão pela qual foi chamado de “pedra pesada”.
The Discovery
O metal foi descoberto pelo nobre espanhol Juan José D’Elhuyar, que eventualmente sintetizou tungstênio tanto da volframita como da scheelita – mostrando que ambos eram minerais do mesmo novo elemento.
História dos usos do tungstênio
Descobertas no uso do tungstênio podem ser livremente ligadas a quatro campos: químicos, aço e super ligas, filamentos e carbonetos.
1847: Os sais de tungsténio são usados para fazer algodão colorido e para fazer roupas usadas para teatro e outros fins à prova de fogo.
1855: O processo Bessemer é inventado, permitindo a produção em massa de aço. Ao mesmo tempo, os primeiros aços de tungstênio estão sendo feitos na Áustria.
1895: Thomas Edison investigou a capacidade dos materiais de fluorescer quando expostos a raios X, e descobriu que o tungstato de cálcio era a substância mais eficaz.
1900: Aço de alta velocidade, uma mistura especial de aço e tungsténio, está exposta na Exposição Mundial em Paris. Ele mantém a sua dureza a altas temperaturas, perfeito para uso em ferramentas e usinagem.
1903: Filamentos em lâmpadas e lâmpadas foram o primeiro uso do tungstênio que fez uso de seu ponto de fusão extremamente elevado e sua condutividade elétrica. O único problema? As primeiras tentativas encontraram o tungsténio demasiado frágil para um uso generalizado.
1909: William Coolidge e a sua equipa na General Electric nos EUA são bem sucedidos na descoberta de um processo que cria filamentos dúcteis de tungsténio através de tratamento térmico e trabalho mecânico adequado.
1911: O Processo Coolidge é comercializado, e em pouco tempo as lâmpadas de tungstênio espalhadas por todo o mundo são equipadas com fios dúcteis de tungstênio.
1913: A escassez de diamantes industriais na Alemanha durante a Segunda Guerra Mundial leva os investigadores a procurar uma alternativa aos diamantes, que são usados para extrair fios.
1914: “Era a crença de alguns especialistas militares Aliados que em seis meses a Alemanha estaria exausta de munições. Os Aliados depressa descobriram que a Alemanha estava a aumentar a sua produção de munições e que durante algum tempo tinha excedido a produção dos Aliados. A mudança deveu-se em parte à sua utilização de aço de alta velocidade de tungsténio e de ferramentas de corte de tungsténio. Para o amargo espanto dos britânicos, o tungsténio tão utilizado, foi mais tarde descoberto, veio em grande parte das suas Minas da Cornualha, na Cornualha”. – Do livro “TUNGSTEN”
1923 de K.C. Li, de 1947: Uma empresa alemã de lâmpadas eléctricas submete uma patente de carboneto de tungsténio, ou metal duro. Ele é feito pela “cimentação” de grãos de monocarboneto de tungstênio (WC) muito duros em uma matriz aglutinante de metal cobalto duro por sinterização em fase líquida.
O resultado mudou a história do tungstênio: um material que combina alta resistência, tenacidade e alta dureza. Na verdade, o carboneto de tungstênio é tão duro que o único material natural que pode riscá-lo é um diamante. (O carboneto é o uso mais importante do tungstênio atualmente.)
1930s: Novas aplicações surgiram para os compostos de tungstênio na indústria petrolífera para o hidrotratamento de óleos brutos.
1940: O desenvolvimento de superligas à base de ferro, níquel e cobalto começa, para preencher a necessidade de um material que possa suportar as incríveis temperaturas dos motores a jacto.
1942: Durante a Segunda Guerra Mundial, os alemães foram os primeiros a usar o núcleo de carboneto de tungsténio em projécteis de perfuração de alta velocidade. Tanques britânicos praticamente “derretidos” quando atingidos por esses projéteis de carboneto de tungstênio.
1945: As vendas anuais de lâmpadas incandescentes são de 795 milhões por ano nos EUA.
1950s: Por esta altura, o tungsténio está a ser adicionado às superligas para melhorar o seu desempenho.
1960s: Nasceram novos catalisadores contendo compostos de tungstênio para tratar gases de escape na indústria petrolífera.
1964: Melhorias na eficiência e produção de lâmpadas incandescentes reduzem o custo de fornecer uma determinada quantidade de luz por um fator de trinta, em comparação com o custo na introdução do sistema de iluminação Edison.
2000: Neste ponto, cerca de 20 bilhões de metros de fio de lâmpada são puxados a cada ano, um comprimento que corresponde a cerca de 50 vezes a distância entre a terra e a lua. A iluminação consome 4% e 5% da produção total de tungstênio.
Tungstênio Hoje
Hoje, o carboneto de tungstênio é extremamente difundido, e suas aplicações incluem corte de metal, usinagem de madeira, plásticos, compósitos e cerâmicas macias, formação sem chipless (quente e frio), mineração, construção, perfuração de rochas, peças estruturais, peças de desgaste e componentes militares.
As ligas de aço tungstênio também são utilizadas na produção de bicos de motores de foguetes, que devem ter boas propriedades de resistência ao calor. Super ligas contendo tungstênio são usadas em lâminas de turbinas e peças e revestimentos resistentes ao desgaste.
No entanto, ao mesmo tempo, o reinado da lâmpada incandescente chegou ao fim depois de 132 anos, uma vez que elas começam a ser gradualmente eliminadas nos EUA e Canadá.
