Il diametro non uniforme del filo di tungsteno può essere attribuito a diversi fattori correlati al processo di fabbricazione e alle proprietà del materiale:

1. Processo di trafilatura: il filo di tungsteno viene in genere prodotto tramite un processo chiamato trafilatura, in cui una barra di tungsteno più spessa viene tirata attraverso una serie di filiere per ridurne il diametro. Variazioni nel processo di trafilatura, come tensione non costante, filiere usurate o allineamento non corretto, possono causare variazioni nel diametro del filo di tungsteno.

2. Caratteristiche del materiale: il tungsteno è un materiale molto duro e fragile, il che lo rende molto difficile da lavorare. Durante il processo di stiramento, se il materiale non viene riscaldato in modo uniforme o se la microstruttura del tungsteno non è uniforme, si verificheranno stiramenti irregolari e variazioni di diametro.

3. Effetto della temperatura: la temperatura di lavorazione del tungsteno ne influenza la duttilità. Se il filo di tungsteno viene riscaldato in modo non uniforme durante il processo di trafilatura, alcune parti potrebbero risultare più duttili di altre, con conseguente diametri non uniformi del filo di tungsteno durante la trafilatura.

4. Difetti superficiali: eventuali difetti superficiali o inclusioni nel tungsteno causeranno variazioni di diametro. Questi difetti causeranno difetti locali e influenzeranno la trafilatura del filo.

5. Post-lavorazione: Dopo la trafilatura, il filo di tungsteno può essere sottoposto a ulteriori processi come la ricottura o il rivestimento. Se il trattamento non è uniforme, si verificheranno anche variazioni di diametro.

La conduttività del filo di tungsteno diminuisce a causa di diversi fattori:

1. Effetto della temperatura: all'aumentare della temperatura, la resistività del tungsteno aumenta. Questo è un fenomeno comune nei metalli, dove l'aumento di temperatura porta a un aumento delle vibrazioni del reticolo, che disperdono gli elettroni e riducono la conduttività.

2. Impurità: le impurità presenti nel tungsteno possono influenzarne significativamente la conduttività. Le impurità interrompono la struttura reticolare regolare del metallo, formando centri di dispersione che ostacolano il flusso di elettroni.

3. Confini dei grani: il tungsteno viene solitamente trasformato in filo mediante metodi come la trafilatura e la ricottura, che producono bordi dei grani. Questi bordi possono fungere da barriere al flusso di elettroni, riducendo la conduttività.

4. Deformazione meccanica: se il filo di tungsteno è sottoposto a stress meccanico o deformazione, causerà dislocazioni e difetti nella struttura cristallina. Questi difetti disperdono gli elettroni e riducono la conduttività.

5. Ossidazione e contaminazione superficiale: il tungsteno si ossida se esposto all'aria ad alte temperature, formando ossido di tungsteno sulla superficie. Questi ossidi possono agire da isolanti, riducendo la conduttività effettiva del filo.

6. Cambiamento di fase: in determinate condizioni, il tungsteno subisce un cambiamento di fase, che ne influenza le proprietà elettriche. Ad esempio, a temperature estremamente elevate, il tungsteno può trasformarsi in una diversa struttura cristallina, modificandone la conduttività.