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Carburo di tungsteno: proprietà, sintesi, usi

Le caratteristiche del carburo di tungsteno, con formula WC, sono straordinarie. Questo materiale presenta resistenza alla compressione, alla deformazione, al calore, all’ossidazione, all’usura, alla corrosione e una notevole rigidità, essendo classificato con una durezza 9 nella scala di Mohs. Il processo per ottenere il carburo di tungsteno prevede l’utilizzo di polvere di tungsteno a elevate temperature in presenza di nerofumo o grafite.

La produzione del carburo di tungsteno risale ai primi anni ’20, quando l’azienda tedesca Osram cercò alternative alle costose matrici di trafilatura diamantate utilizzate per il filo di tungsteno. Questi sforzi portarono alla creazione del carburo cementato, che trovò vasta applicazione grazie alla sua resistenza all’usura, diventando un materiale chiave in diverse industrie.

Sintesi

Il carburo di tungsteno può essere ottenuto tramite diverse reazioni. Ad esempio, a 670°C avviene la riduzione dell’esacloreto di tungsteno in presenza di metano utilizzando l’idrogeno come agente riducente. Un’altra via prevede l’ottenimento del carburo di tungsteno dall’esafluoruro di tungsteno a 350°C in presenza di metanolo e idrogeno come agenti riducenti. Successivamente, il carburo di tungsteno viene sottoposto a un processo di sinterizzazione per ridurre la porosità interstiziale e formare utensili da taglio, abrasivi e strumenti.

Usi

Il carburo di tungsteno è spesso combinato con nickel, argento, ferro e rame per essere impiegato in vari settori: edilizia, elettronica, produzione di ingranaggi industriali, materiali per la protezione dalle radiazioni e nell’industria aeronautica. I prodotti in carburo cementato di tungsteno sono ampiamente utilizzati per punte di trapano, frese e utensili da taglio, poiché offrono una maggiore durezza e resistenza all’usura rispetto all’acciaio inossidabile.

In campo chirurgico, il carburo di tungsteno è preferito per la fabbricazione di strumenti chirurgici affilabili e resistenti all’ossidazione. Grazie alle sue proprietà, il carburo di tungsteno viene impiegato anche nel settore della gioielleria, in quanto, se tagliato e lucidato, risulta estremamente attraente.

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