Quel élément chimique a le symbole 'W' et est connu pour sa résistance à la corrosion et sa densité élevée ?

Le tungstène est l’élément chimique de symbole W et de numéro atomique 74. Ce symbole vient de wolfram, un ancien nom associé au minerai de wolframite, tandis que le terme « tungstène » dérive du suédois tung sten, qui signifie « pierre lourde ». Ce métal de transition gris argenté est particulièrement remarquable par sa forte densité, d’environ 19,25 g/cm³, et par son point de fusion très élevé. Il est aussi relativement résistant à la corrosion dans de nombreux environnements, même si cette résistance connaît des limites importantes, notamment lorsque la température augmente.

Une densité et une résistance à la chaleur élevées

Avec une densité proche de 19,25 g/cm³, le tungstène fait partie des métaux les plus denses. Il n’est toutefois pas le métal pur le plus dense : l’osmium et l’iridium le devancent. Sa masse volumique élevée s’accompagne d’un point de fusion d’environ 3 422 °C, le plus élevé parmi les métaux. Cette propriété permet de l’utiliser dans des dispositifs soumis à de très fortes températures. À l’état pur, le tungstène peut cependant être cassant à température ambiante et difficile à usiner. Sa mise en forme repose donc souvent sur la métallurgie des poudres, qui consiste à fabriquer une poudre métallique puis à la compacter et à la fritter.

Une résistance à la corrosion à nuancer

À température ordinaire, le tungstène résiste à l’eau et à l’air secs et supporte l’action de nombreux agents chimiques. Cette stabilité explique son intérêt pour certaines électrodes, pièces techniques et installations utilisées dans des conditions exigeantes. Elle ne signifie pas pour autant que le métal est chimiquement inaltérable. Chauffé en présence d’air, il s’oxyde et forme notamment du trioxyde de tungstène. Des milieux fortement oxydants, certaines solutions particulières ou des bases fondues peuvent également l’attaquer. À haute température, son emploi nécessite donc souvent une atmosphère contrôlée ou une protection adaptée, plutôt qu’une simple exposition à l’air.

Des usages liés à ses propriétés

L’une des applications historiques du tungstène est le filament des ampoules à incandescence et de certaines lampes halogènes. Son point de fusion élevé lui permet d’atteindre une température importante sans fondre immédiatement. Le métal est également utilisé sous forme d’électrodes non consommables, notamment pour le soudage TIG, ainsi que dans des composants destinés à supporter de fortes contraintes thermiques. Sa densité intervient dans la fabrication de contrepoids et de certains dispositifs de protection contre les rayonnements. Le carbure de tungstène, composé très dur formé avec le carbone, est quant à lui employé dans les outils de coupe, les forets et diverses pièces résistantes à l’usure. Ces applications reposent sur le composé lui-même et non sur une prétendue résistance uniforme du tungstène à toutes les agressions.

Des minerais à la poudre métallique

Le tungstène est principalement obtenu à partir de minerais comme la scheelite et la wolframite. Après l’extraction et la concentration du minerai, des traitements chimiques permettent généralement d’obtenir du paratungstate d’ammonium. Celui-ci est ensuite transformé en oxyde de tungstène, puis réduit par l’hydrogène afin de produire une poudre métallique. Cette poudre est compactée et frittée pour fabriquer des pièces en tungstène ou des produits destinés à la fabrication de carbures. La température de fusion très élevée du métal rend en effet sa production et sa mise en forme plus complexes que celles de nombreux autres métaux.