Produção de fio de tungstênio

A produção de filamentos de tungstênio utiliza principalmente paratungstato de amônio (APT) como matéria-prima. O processo geral envolve a calcinação do APT ao ar a cerca de 500 graus para produzir trióxido de tungstênio, ou reduzi-lo ligeiramente em hidrogênio a cerca de 450 graus para produzir óxido de tungstênio azul. Os filamentos de tungstênio para lâmpadas incandescentes requerem a adição de pequenas quantidades de óxido de potássio, dióxido de silício e óxido de alumínio ao trióxido de tungstênio ou óxido de tungstênio azul; o valor total destes três não deve exceder 1%.

O óxido de tungstênio dopado é então reduzido a pó metálico de tungstênio usando hidrogênio. O processo de redução geralmente envolve duas etapas: primeiro, redução a dióxido de tungstênio (óxido de tungstênio marrom) a cerca de 630 graus e, segundo, redução a pó metálico de tungstênio a cerca de 820 graus. O objetivo destas duas etapas de redução é garantir que o potássio adicionado seja totalmente utilizado e controlar o tamanho das partículas do pó. O pó de tungstênio dopado resultante é então prensado em tiras retangulares longas e finas em um molde especialmente projetado. Uma barra de tungstênio é sinterizada passando uma corrente elétrica através do gás hidrogênio e aquecendo-a usando auto-resistência (alcançando temperaturas de aproximadamente 3.000 graus). Após a sinterização, a densidade da barra de tungstênio pode atingir mais de 85% do valor teórico. Essa barra de tungstênio pode então ser forjada em hastes de tungstênio com um diâmetro de aproximadamente 3 mm usando um método de forjamento rotativo e posteriormente processada em fios de tungstênio de várias espessuras usando um método de trefilação-de matriz.

Quando o diâmetro do fio de tungstênio atinge o nível micrométrico, é difícil medir com precisão seu diâmetro usando calibradores convencionais. Portanto, internacionalmente, a espessura dos fios de tungstênio com diâmetro inferior a 0,2 mm é geralmente expressa pelo peso de uma seção de fio de 200 mm de comprimento.