Química: si no hay un recipiente para contener tungsteno fundido, ¿cómo investigan los científicos sobre él?

La investigación sobre tungsteno metálico generalmente se realiza utilizando material sinterizado.

(de FAST Direct-Hot-Pressing lleva la sinterización a la velocidad)

El prensado en caliente es el estado más común de tungsteno. Después del prensado en caliente, se reduce su tamaño a través de una serie de pasos de deformación a alta temperatura, en función de la reducción que necesita (piense que las bombillas incandescentes se producen con tungsteno).

Puede derretirlo con una bobina de inducción, pero también necesita encontrar una forma de contener el líquido en ausencia de gravedad. En primer lugar, debe protegerse con oxígeno. El tungsteno comienza la oxidación a temperatura ambiente y cuanto mayor es la temperatura, mayor es la tasa de oxidación. Entonces necesita una atmósfera protectora o una aspiradora. Si asume que puede tener fácilmente el vacío disponible en el espacio, aún necesitaría encontrar una forma de contener el líquido y evitar que toque las bobinas de inducción. ¿Quizás confinamiento electromagnético? ¿Alguno de los físicos alrededor? Una correa de inducción toroidal podría ser la solución.

(de las pruebas del modelo de bobina de campo toroidal ITER)

Quizás solo un poco más pequeño.

Hay varios materiales con puntos de fusión lo suficientemente altos como para contener tungsteno fundido. No sé si se usan para crisoles de fusión de tungsteno o si tendrían problemas de reactividad química con el tungsteno a esa temperatura. Quizás pueda imprimir en 3D un crisol de uno de estos materiales utilizando un método de pulverización con antorcha de plasma. El equipo para esto ya existe y es de uso común. Puede rociar su refractario elegido en una forma de la forma interna del crisol y disolver la forma dejando el crisol como una concha. Entonces podría sinterizar el crisol para consolidarlo usando una antorcha de plasma o un horno de plasma. Es menos probable que un plasma de argón ataque el material refractario.

Puntos de fusión

Carburo de tungsteno 2870C

Osmio 3033C

El diboruro de hafnio 3250C era un material de vanguardia candidato para los vehículos scramjet mach 8 que tienen un problema de calentamiento de ala y nariz (2700C).

Tungsteno 3422C

Carburo de tantalio 3880C

Carburo de hafnio (IV) – ~ 3900C

Tantalio de carburo de hafnio 3990C

Nitruro de carburo de hafnio – 4126C Los investigadores predicen el material con un punto de fusión récord

La levitación es como la gravedad cero. Los científicos suspenden una gota de tungsteno fundido en un chorro de gas argón inerte y lo calientan con potentes láseres de CO2. También hay cerámicas con temperaturas de fusión más altas, pero la levitación y los láseres son mucho más fríos.

Horno levitador aerodinámico para medir propiedades termofísicas de líquidos refractarios

Si no recuerdo mal, usan vasos de grafeno en nitrógeno o argón u otro entorno inerte.

La mayoría de los metales se vuelven muy reactivos cuando se calientan, por lo que deben fundirse en condiciones inertes.