La non uniformità del diametro del filo di tungsteno può essere attribuita a diversi fattori legati al processo di fabbricazione e alle proprietà del materiale:

1. Processo di trafilatura: Il filo di tungsteno viene tipicamente prodotto attraverso un processo chiamato trafilatura, in cui una barra di tungsteno più spessa viene tirata attraverso una serie di matrici per ridurne il diametro. Variazioni nel processo di trafilatura, come tensione non uniforme, matrici usurate o allineamento errato, 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 è irregolare, si verificheranno stiramenti non uniformi e variazioni di diametro.

3. Effetto della temperatura: La temperatura di lavorazione del tungsteno influisce sulla sua 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 diametro non uniforme del filo di tungsteno una volta trafilato.

4. Difetti superficiali: Qualsiasi difetto superficiale o inclusione nel tungsteno causerà anch'essa variazioni di diametro. Questi difetti provocheranno difetti localizzati 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 la rivestitura. 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, aumenta la resistività del tungsteno. Questo è un fenomeno comune nei metalli, dove l'aumento della temperatura porta a un aumento delle vibrazioni reticolari, che disperdono gli elettroni e riducono la conduttività.

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

3. Bordi dei grani: Il tungsteno viene solitamente lavorato in filo mediante metodi come la trafilatura e la ricottura, che producono bordi dei grani. Questi bordi possono agire da barriere al flusso di elettroni, riducendo la conduttività.

4. Deformazione meccanica: Se il filo di tungsteno è sottoposto a stress o deformazione meccanica, si verificheranno 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.