К тугоплавким металлам относится: ТУГОПЛАВКИЕ МЕТАЛЛЫ — это… Что такое ТУГОПЛАВКИЕ МЕТАЛЛЫ?

Содержание

Самый тугоплавкий металл в мире: свойства, получение, применение

Самый тугоплавкий металл в мире — свойства, получение, применение

Определение «тугоплавкие металлы» не требует дополнительных пояснений в силу исчерпывающей информативности самого термина. Единственным нюансом остается пороговая температура плавления, после которой вещество можно считать тугоплавким.

Где применяется вольфрам?

Широко используют соединения вольфрама. Их применяют в машиностроительной и горнодобывающей промышленностях, для бурения скважин. Из данного металла благодаря его высокой прочности и твердости изготавливают детали двигателей летательных аппаратов, нити накаливания, артиллерийские снаряды, сверхскоростные роторы гироскопов, пули и т.д. Также вольфрам успешно применяется как электрод при аргонно-дуговой сварке. Не обходятся и такие отрасли промышленности без соединений вольфрама – текстильная, лакокрасочная.

Определение

Большинство определений термина тугоплавкие металлы

определяют их как металлы имеющие высокие температуры плавления. По этому определению, необходимо, чтобы металлы имели температуру плавления выше 4,000°F (2,200°C ). Это необходимо для их определения как тугоплавких металлов.

Пять элементов — ниобий, молибден, тантал, вольфрам и рений входят в этот список как основные, в то время как более широкое определение этих металлов позволяет включить в этот список ещё и элементы имеющие температуру плавления 2123 K (1850 °C) — титан, ванадий, хром, цирконий, гафний, рутений и осмий.

Трансурановые элементы (которые находятся за ураном, все изотопы которых нестабильны и на земле их найти очень трудно) никогда не будут относиться к тугоплавким металлам.

Сравнительная таблица степени тугоплавкости чистых металлов

Следует отметить, что тугоплавкие материалы не ограничиваются исключительно металлами. К этой категории относится ряд соединений – сплавы и легированные металлы, разработанных, чтобы улучшить определенные характеристики исходного материала.

Относительно чистых элементов, можно привести наглядную таблицу степени их температурной устойчивости. Возглавляет ее самый тугоплавкий металл, известный на сегодня, – вольфрам с температурой плавления 3422 0С. Такая осторожная формулировка связана с попытками выделить металлы, обладающие порогом расплава, превосходящим вольфрам.

Поэтому вопрос, какой металл самый тугоплавкий, может в будущем получить совсем иное определение.

Пороговые величины остальных соединений приведены ниже:

  • рений 3186;
  • осмий 3027;
  • тантал 3014;
  • молибден 2623;
  • ниобий 2477;
  • иридий 2446;
  • рутений 2334;
  • гафний 2233;
  • родий 1964;
  • ванадий 1910;
  • хром 1907;
  • цирконий 1855;
  • титан 1668.

Остается добавить еще один интересный факт, касающийся физических свойств жапропрочных элементов. Температура плавления некоторых из них чувствительная к чистоте материала. Ярким примером этому выступает хром, температура плавления которого может варьироваться от 1513 до 1920 0С, в зависимости от химического состава примесей. Поэтому, данные интернет пространства часто разнятся точными цифрами, однако качественная составляющая от этого не страдает.

Хром в чистом виде

Свойства самых тугоплавких металлов

Так самый тугоплавкий металл в мире (вольфрам) обычно легируется рением, торием, никелем при участии меди и/или железа. Первый делает сплав более коррозионстойким, второй — более надежным, а третий — придает небывалую плотность

Следует обратить внимание, что во всех сплавах вольфрама содержится не более 4/5

Из-за того, что вольфрам одновременно и твердый, и тугоплавкий его обычно применяют в электроснабжении, строении приборов, изготовлении оружия, снарядов, боеголовок и ракет. Более плотные сплавы (на базе никеля) применяют для производства клюшек для игры в гольф. Вольфрам образует и так называемые псевдосплавы. Дело в том, что в них металл не легируется, а наполняется жидким серебром или медью.

За счет разницы в температурах расплава получаются лучшие тепло и электропроводные свойства.

Это дает возможность использовать его для изготовления форм для литья цинковых деталей. Особое направления использования молибдена — в качестве легирующего элемента в стальных сплавах. Сплавы сталь+молибден обладают хорошей износостойкостью и невысокими показателями трения.

Сталь+молибден применяют в для изготовления труб, трубных конструкций, автомобиле и машиностроении.

Виды и области применения

Благодаря своим уникальным качествам тугоплавкие металлы очень полезны для различных областей применения и отраслей. Их основные преимущества:

  • Сверхвысокая точка плавления. В частности, к тугоплавким металлам относятся вольфрам, молибден и тантал, которые применяются при производстве стекла;
  • Прочность при сверхвысоких температурах. Например, конусы ракет, сделанные из вольфрама, имеют вдвое большую прочность на разрыв, чем железо при нормальных температурах;
  • Превосходная стойкость к истиранию и износу, что позволяет продлить срок службы седел клапанов, уплотнений, форсунок и других участков, подверженных сильному износу;
  • Отличная коррозионная стойкость, поэтому особо ответственные трубопроводы на химических предприятиях обычно изготавливаются из тугоплавких металлов;
  • Устойчивость к тепловому удару. В частности, вольфрамовые изделия могут противостоять нагрузкам, вызванным быстрым расширением из-за резких перепадов температуры;
  • Тепловая и электрическая проводимость, вследствие чего из вольфрама и молибдена изготавливают детали радиаторов;
  • Чрезвычайная твердость, поэтому высокостойкий режущий штамповый и бурильный инструмент производят из карбида вольфрама;
  • Высокая плотность тугоплавких металлов – причина их применения при изготовлении головок клюшек для гольфа и авиационных гироскопов.

Кроме того, эти материалы используются в качестве катализаторов химических реакций, при процессах ядерного синтеза и т.д.

К тугоплавким металлам относятся получившие особое распространение вольфрам, молибден, ниобий, тантал, рений и хром. Об особенностях их применения – далее.

Вольфрам

Вольфрам – самый распространенный среди тугоплавких металлов. Он имеет самую высокую температуру плавления и одну из самых высоких плотностей. Обладает также высокой устойчивостью к коррозии. Широко используется в проволочных волокнах, например, в большинстве ламп накаливания, используемых в домах, а также в промышленных дуговых лампах и прочей технике для освещения.

Молибден

Молибден – наиболее используемый тугоплавкий металл из всех, потому что он дешевле, чем большинство других, и, когда он превращен в сплав, может быть очень устойчивым к ползучести и высоким температурам. Он также не образует амальгам, что делает его устойчивым к коррозии.

Молибден используется для упрочнения стальных сплавов, особенно в конструкционных трубопроводах и насосно-компрессорных трубах. Этот металл также обладает отличными антифрикционными качествами, что делает его идеальным компонентом масел и смазок, используемых в автомобилях.

Ниобий

Обладает оптимальным сочетанием пластичности и прочности. Его можно использовать при изготовлении электролитических конденсаторов, сверхпроводников, ядерных реакторов и электронных ламп.

Тантал

Более других устойчив к коррозии, поэтому находит применение в медицине (особенно – хирургии), а также в средах с повышенной кислотностью. Тантал также является основным компонентом компьютерных, телефонных и конденсаторных цепей.

Рений

Известен своей высокой прочностью на разрыв и пластичностью. Он широко используется в ядерных реакторах, гироскопах и других электрических компонентах. Из-за своей редкости рений очень дорог. Понятие коррозионной стойкости особенно актуально именно для рения, потому что он очень летуч. Может терять устойчивость к воздействию кислорода при высоких температурах, поскольку оксидный слой активно испаряется.

Где и как применяются

Для всех сфер применения решающее преимущество данной группы – низкая температура плавления.

Особенности использования

На основании этого свойства легкоплавких металлов определены способы использования:

  • Мягкие легкоплавы – материал пайки микросхем. Пайка обычным припоем исключена, поскольку создает перегрев, который их расплавит.
  • Гораздо чаще используются сплавы. Они легкоплавки, но плотные, прочные на разрыв, химически инертны.
  • Самые востребованные соединения: свинцовые, оловянные, кадмиевые, цинковые, ртутные. А также с висмутом, таллием, индием, галлием как базисным компонентом.

Области применения

Сферы применения материала: энергетика, машиностроение, электро-, радиотехника, химпром:

  • Основа жидких теплоносителей, смазка.
  • Выплавка моделей сложной конфигурации.
  • Пожарный сегмент: термодатчики, клапаны тушения огня, другая аппаратура раннего оповещения о возгораниях.
  • Основа термометров разных видов и предназначения.
  • Верхний слой, предохранители, термодатчики микроэлектроники.
  • Медицина. Материал протезов, фиксатор при переломах.

Это также проводники, антикоррозионные покрытия, компонент антифрикционных сплавов.

Используются уникальные свойства отдельных позиций из списка легкоплавов:

  • Свинец – материал подшипников, предохранителей, аккумуляторов, оболочка кабеля. Это щит от радиоактивного излучения.
  • Олово – защитный слой стали.
  • Цинк – компонент латуней, анодное покрытие стальных изделий с высоким КПД.
  • Галлий – заменитель ртути, сохраняющий вакуум в аппаратуре.

Легко плавящиеся сплавы образуют также щелочные металлы. На практике такие материалы используются мало из-за чрезмерной химической активности.

выпускает слитки из дорогих металлов в форме шоколадных плиток


– организация в Швейцарии, которая весьма творчески подошла к такому понятию, как слитки. Когда произносят словосочетание «слитки золота», люди всегда представляют красивые блестящие кирпичики, сложенные пирамидкой друг на друга. Но компания решила разрушить такое представление.

Они делают слитки из золота, серебра, платины и палладия в форме шоколадных плиток. Это стало замечательным решением для подарка.

Такой слиток можно наломать на несколько маленьких частей (примерно 1 грамм) и подарить близким и родным. Другой вариант использования – оплачивать покупки в магазинах, где принимают такой вид оплаты, конечно.

Самый твердый металл

Самым твердым и при этом легким металлом на нашей планете считается титан. Благодаря своим свойствам, он активно используется в авиации и кораблестроении — материал отлично подходит для изготовления корпусов самолетов и кораблей. К тому же, благодаря прочности и легкости, из титана изготавливают бронежилеты. Этот металл безопасен для человеческого организма, поэтому часто применяется в медицине для изготовления инструментов и даже протезов — искусственных частей тела.

Благодаря выдающимся свойствам, словом «титан» называют видеокарты и прочую электронику, чтобы подчеркнуть их мощность

При нагревании, титан начинает поглощать кислород, хлор, азот и другие газы. Благодаря этому удивительному свойству, металл используется в различных фильтрах — пропуская различные газы через нагретые до 600 градусов Цельсия титановые трубки, можно очистить их от примесей. Таким же образом можно очистить воду от кислорода, что особенно полезно в пищевой промышленности. Считается, что содержащийся в воде кислород ухудшает качество некоторых продуктов — как минимум, он может сократить срок годности пива.

Классификация

В зависимости от температуры плавления тугоплавкие металлы причисляются к основной либо дополнительной группе.

Основная группа

Данный сегмент включает пять позиций: вольфрам, ниобий, тантал, молибден, рений. Плавятся при 2200°С+.

Свойства четвёртой группы элементов
НазваниеНиобийМолибденТанталВольфрамРений
Температура плавления2750 K (2477 °C)2896 K (2623 °C)3290 K (3017 °C)3695 K (3422 °C)3459 K (3186 °C)
Температура кипения5017 K (4744 °C)4912 K (4639 °C)5731 K (5458 °C)5828 K (5555 °C)5869 K (5596 °C)
Плотность8,57 г·см³10,28 г·см³16,69 г·см³19,25 г·см³21,02 г·см³
Модуль Юнга105 ГПа329 ГПа186 ГПа411 ГПа463 ГПа
Твёрдость по Виккерсу1320 МПа1530 МПа873 МПа3430 МПа2450 МПа
Молибден

Самый востребованный из тугоплавких элементов.

Сфера использования номер один – металлургия:

  • Молибденом «усиливают» сталь, чтобы получить твердый сплав.
  • На пару с нержавеющей сталью применяют как материал инфраструктуры трубопроводов, деталей автомобилей, другой продукции машиностроения.
  • Благодаря температуре плавления, износостойкости, малой истираемости используется как легирующая присадка.

Например, полпроцента титана плюс 0,08% циркония создают молибденовый сплав, не снижающий прочность до 1060°C.

Неординарные параметры по трению обусловили использование молибдена как долговечной смазки с высоким КПД.

Материал незаменим для ртутных реле, поскольку амальгама с данным металлом ртутью не формируется.

Вольфрам

Открыт в конце 18 века. Самый твердый и самый тугоплавкий (3422°C) металл.

Тугоплавкий прочный металл, светло-серого цвета – вольфрам

Вместе с медью и железом используется как основа (до 80%) сплавов с рением, торием, никелем. Такие добавки повышают плотность, порог стойкости к ржавлению, надежность.

Востребован как материал систем электроснабжения, приборов, боеприпасов, ядерных боеголовок ракет. Никелевые сплавы как материал клюшек ценят поклонники гольфа.

Вольфрам в слитках

Тантал

Самый стойкий к кислотам, коррозии из сегмента тугоплавких металлов.

Тяжёлый твёрдый металл серого цвета – тантал

Поэтому используется в конденсаторах смартфонов, планшетов, других гаджетов.

Совместим с биологическими организмами (не меняется под воздействием природных кислот). Благодаря этому применяется медициной.

Ниобий

Металл с небанальными характеристиками:

  • Самый легкий (малой плотности) в сегменте.
  • Уникален благодаря свойству менять коэффициент твердости и упругости в зависимости от степени отжига.
  • Самый частый в сплавах-суперпроводниках.

Применяется как материал конденсаторов, газовых турбин ракет, самолетов. А также элемент ядерных реакторов и ламп электронных приборов.

Рений

Самый редкий и дорогой из тугоплавких металлов:

  • В сплавах выступает легирующим, никогда – основным компонентом.
  • Как лигатура, повышает утилитарные кондиции сплава: прочность, ковкость (например, с медью и платиной).
  • Обнаружен последним в тугоплавком сегменте.

Сплавы с рением служат катализаторами, начинкой электронного оборудования, гироскопов, реакторов атомных объектов.

Дополнительная группа

Данный сегмент тугоплавких металлов включает девять позиций. Их общий признак – порог плавления от 1850°C.

Сюда зачислены девять элементов из трех групп (четвертый – шестой периоды) таблицы Менделеева.

У каждого своя «изюминка»:

  • Осмий – самое плотное вещество планеты, самый тяжелый тугоплав.
  • Иридий встречается чаще в метеоритах, чем на Земле.
  • Метаморфозы теплоемкости гафния необъяснимы наукой до сих пор.
  • Рутений назван в честь России.
  • Из чистого ванадия вытачивают жетоны и медали для коллекционеров.
  • Титан – единственный тугоплавкий цветной металл. Материал зубных и костных протезов.
  • Без циркония невозможны салюты и фейерверки. Медицинский «дублер» титана.

Тонким слоем хрома и благородного родия покрывают поверхность изделий класса люкс, включая ювелирные. Процессы называются хромированием и родированием.

Какой металл считается самым тугоплавким

Металл с давних времён используются человеком в различных сферах деятельности

Чтобы получить качественное металлическое изделие, важно подобрать хороший материал, оценивая при этом его характеристики. Важный параметр — тугоплавкость

Для изготовления некоторых изделий подходят только самые тугоплавкие металлы.

Определение

Тугоплавкий металл — отдельный класс, к которому относятся металлические заготовки, выдерживающие воздействие критически высоких температур. Обычно у представителей этого класса температура плавления более 1600 градусов, что считается точкой плавления железа. К ним относят благородные сплавы. Их ещё называют представителями платиновой группы.

Свойства

Чтобы понимать, где лучше использовать материал, нужно знать свойства тугоплавких металлов. Из них изготавливаются детали для промышленного оборудования, техники и электроники. Характеристики тяжелых тугоплавких металлов будут описаны ниже.

Физические свойства

Характеристики:

  1. Плотность — до 10000 кг/м3. У вольфрама этот показатель достигает 19000 кг/м3.
  2. Средняя температура плавления — 2500 градусов по Цельсию. Самая высокая температура плавления металла у вольфрама — 3390 градусов.
  3. Удельная теплоёмкость — 400 Дж.

Тугоплавкие предметы не выдерживают ударов и падений.

Химические свойства

Химические свойства:

  1. Это твердые вещества, обладающие высокой химической активностью.
  2. Прочная межатомная структура.
  3. Сопротивляемость длительному воздействию кислот и щелочей.
  4. Высокий показатель парамагнитности.

Эти материалы имеют некоторые недостатки. Главным из них является трудный процесс обработки и изготовления продукции из него.

Применение

Изначально тугоплавкие металлы использовались при изготовлении конденсаторов и транзисторов для радиоэлектроники. Количество их сфер применения увеличилось только к середине 20 века. Промышленной комплекс расширился до изготовления деталей для станков, автомобилей, самолётов и ракет.

Сплавы, выдерживающие воздействие критических температур, начали использоваться для изготовления посуды. Тугоплавкие металлы применяются в процессе производства строительных и соединительных материалов. Из них делают детали для бытовых приборов и электроники.

Самым тугоплавким считается вольфрам. Его температура плавления в 3390 градусов превышает показатели других материалов. Однако нельзя забывать про то, что при падении вольфрамовой детали с высоты, она треснет или разобьётся на отдельные части.Вольфрам — Самый ТУГОПЛАВКИЙ Металл На ЗЕМЛЕ! Остальные материалы с высоким показателем плавления, немногим отличаются от вольфрама. Используются в машиностроении, кораблестроении, ядерной энергетики, изготовлении промышленного оборудования. Их разработка и исследование продолжается и по сей день.

Какой металл считается самым тугоплавким Ссылка на основную публикацию

Легкоплавкие и тугоплавкие металлы

Данный параметр является очень важным, когда речь заходит об областях применения рассматриваемых веществ. Тугоплавкие металлы и сплавы – это основа машино- и кораблестроения, выплавки и литья многих важный изделий, получения качественного рабочего инструмента. Поэтому знание температур плавления и кипения играет основополагающую роль.

Характеризуя металлы по прочности, можно разделить их на твердые и хрупкие. Если же говорить о тугоплавкости, то здесь выделяют две основные группы:

  1. Легкоплавкие – это такие, которые способны менять агрегатное состояние при температурах ниже 1000 оС. Примерами могут служить: олово, свинец, ртуть, натрий, цезий, марганец, цинк, алюминий и другие.
  2. Тугоплавкими считаются те, чья температура плавления выше обозначенной величины. Их не так много, а на практике применяется еще меньше.

Таблица металлов, имеющих температуру плавления свыше 1000 оС, представлена ниже. Именно в ней и располагаются самые тугоплавкие представители.

Название металлаТемпература плавления, оСТемпература кипения, оС
Золото, Au1064.182856
Бериллий, Ве12872471
Кобальт, Со14952927
Хром, Cr19072671
Медь, Cu1084,622562
Железо, Fe15382861
Гафний, Hf22334603
Иридий, Ir24464428
Марганец, Mn12462061
Молибден, Мо26234639
Ниобий, Nb24774744
Никель, Ni14552913
Палладий, Pd1554,92963
Платина, Pt1768.43825
Рений, Re31865596
Родий, Rh19643695
Рутений, Ru23344150
Тантал, Та30175458
Технеций, Тс21574265
Торий, Th17504788
Титан, Ti16683287
Ванадий, V19103407
Вольфрам, W34225555
Цирконий, Zr18554409

Данная таблица металлов включает в себя всех представителей, чья температура плавления выше 1000 оС. Однако на практике многие из них не применяются по различным причинам. Например, из-за экономической выгоды или вследствие радиоактивности, слишком высокой степени хрупкости, подверженности коррозионному воздействию.

Также из данных таблицы очевидно, что самый тугоплавкий металл в мире – это вольфрам. Наименьший показатель у золота

При работе с металлами важное значение имеет мягкость. Поэтому многие из обозначенных выше также не используются в технических целях

Характеристики самого плотного металла

Ученые сошлись во мнении, что, несмотря на практически одинаковую плотность, иридий совсем чуть-чуть уступает самому тяжелому металлу. Однако полностью физико-химические свойства этих двух элементов пока не изучены.

Редкостью и трудозатратностью добычи обусловлена стоимость осмия – в среднем от $15 000 за грамм. Он внесен в группу платиновых и условно считается благородным, однако название металла противоречит статусу: по-гречески «осме» значит «запах». Из-за высокой химической активности осмий пахнет смесью чеснока или редьки с хлором.

Застывая из расплава, осмий образует красивые кристаллы с интересным сине- или серебристо-голубым отливом. Но, несмотря на красоту, для изготовления драгоценных аксессуаров он не подходит, так как не обладает свойствами, необходимыми ювелирам: ковкостью и пластичностью.

Элемент ценен только из-за особой прочности. Сплавы, в которые добавляют совсем малые дозы самого тяжелого металла, становятся невероятно износостойкими. Обычно им покрывают узлы, подвергающиеся постоянному трению.

История открытия

1803—1804 годы стали для самого тяжелого металла поворотными: именно в это время его открытие проходило практически в условиях соревнований.

Сначала английский химик Смитсон Теннант и его ассистент Уильям Хайд Уолластон, совершившие не одно важное открытие, обнаружили в процессе эксперимента с платиновыми рудами и азотной и соляной кислотами необычный осадок с характерным запахом и поделились своей находкой с другими. Далее эстафету перехватили французские ученые Антуан де Фуркруа и Луи-Николя Воклен и на основе предыдущих и своих собственных исследований заявили об обнаружении нового элемента. Название ему дали «птен», что значит «летучий», так как в результате опытов они получали летучий черный дым

Название ему дали «птен», что значит «летучий», так как в результате опытов они получали летучий черный дым

Далее эстафету перехватили французские ученые Антуан де Фуркруа и Луи-Николя Воклен и на основе предыдущих и своих собственных исследований заявили об обнаружении нового элемента. Название ему дали «птен», что значит «летучий», так как в результате опытов они получали летучий черный дым.

Однако и Теннант не спал: он продолжал свои исследования и не упускал из виду опыты французов. В итоге Смитсон добился более конкретных результатов и в официальном документе, отправленном Лондонскому королевскому обществу, указал, что разделил птен на два родственных элемента: иридий («радуга») и осмий («запах»).

Где применяют

Список сфер применения довольно обширен: авиация, военная и ракетная техника, аэрокосмическая промышленность, медицина. Хотя производители оружия уже задумываются, чем можно заменить самый тяжелый в мире металл, так как осмий слишком трудно обрабатывать.

Почти половина мировых запасов самого тяжелого металла отдана на нужды химической промышленности. Им окрашивают живые ткани под микроскопом, обеспечивая их сохранность. Кроме того, его применяют как краситель при росписи фарфора.

Изотопы самого тяжелого металла используют для изготовления тары для хранения ядерных отходов.

Места природного залегания

В чистом виде осмий обнаружить практически нереально. Обычно этот тяжелый элемент встречается в соединении с иридием. Вещество содержится в месторождениях платиновых руд и на месте падения или в самих попавших на Землю метеоритах.

Вольфрам — самый тугоплавкий металл

Вольфрам — простое химическое вещество, элемент таблицы Менделеева, переходный металл. Записывается в виде латинской буквы W. Название получил от минерала вольфрамит, известного рудокопам с 16-го века. Сам минерал Wolf Rahm (в переводе с немецкого — «волчья пена») получил свое название из-за того, что осложнял получение олова из оловосодержащих пород. При выплавке примеси вольфрама образовывали соединения с оловом и поднимались на поверхность в виде пены; на языке рудокопов «пожирают олово как волк овцу».

Относится к редким элементам, по распространенности на планете занимает 57-е место. Встречается только в минералах, состоящих из соединений разных металлов. В добывающей индустрии наиболее значимы вольфрамит, шеелит, фербелит, гюбнерит. В месторождениях концентрация вольфрама редко превышает 2%.

Как отдельный химический элемент вольфрам был открыт в конце XVIII века. Известный шведский химик К. Шееле проводил эксперименты с минералом тунгстен (позже переименованным в его честь и названным шеелитом). Обработав его азотной кислотой, ученый выяснил, что образец представляет собой соль неизвестной кислоты. Его ученики продолжили работы с интересным минералом и через два года настойчивых исследований выделили неизвестный науке металл, который назвали вольфрамом. Большого шума это открытие не вызвало, т.к. новый металл был чрезвычайно тугоплавким и в мире просто еще не существовало печей, способных обеспечить необходимую температуру для выплавки. Зато в ХХ веке вольфрам произвел в промышленности настоящую революцию.

Электропечи с максимальной температурой нагрева +1300 °СЭлектропечи с максимальной температурой нагрева +1100 °С

Свойства

Светло-серебристый блестящий металл, напоминающий платину. Очень плотный, тяжелый, твердый, но, при этом, хрупкий. Плавится при t около +3400 °C, это самый высокий показатель среди металлов. (Теоретически более тугоплавким может быть трансактиноид сиборгий, но это короткоживущий радиоактивный элемент №106, получаемый искусственно в результате ядерного синтеза.) В нормальных условиях вольфрам плохо поддается механической обработке, зато при нагреве свыше +1600 °С его можно ковать, прокатывать, вытягивать в тонкую нить. Парамагнетик (может намагничиваться во внешнем магнитном поле), обладает высоким электрическим сопротивлением.

В химических реакциях может проявлять валентность от 2 до 6, но все устойчивые соединения образованы W (VI). При температуре в районе +20 °С не поддается коррозии в воде и на воздухе. Очень слабо реагирует с соляной, фтороводородной и неконцентрированной серной кислотами. А вот с перекисью водорода, азотной кислотой, смесью азотной и фтороводородной кислот, «царской водкой» взаимодействует легко. При высокой t и в присутствии окислителей вступает в реакции со щелочами. Образует оксиды, вольфраматы (соли вольфрамовых кислот), соединения с галогенами, серой, углеродом.

В метаболизме животных и человека не участвует.

Вольфрамовая пыль, как и пыль любого другого металла, оказывает раздражающее влияние на органы дыхания.

Это интересно

На Земле существует несколько типов архебактерий и бактерий, использующих в своих обменных процессах ферменты с вольфрамом. Ученые считают, что они ведут свое развитие с ранней архейской эры (около 4 млрд. лет назад), когда этот металл играл важную роль в создании и развитии жизни на планете.

Вольфрам — крайне востребованный в промышленности металл. Подробнее о его применении мы расскажем в следующей статье.

Что такое тугоплавкость металлов?

Суть термина должна быть ясна из самого словосочетания – это металлы, которые «туго» /тяжело плавятся. В большинстве научной и технической литературы, термин присваивается на основании минимальной температуры плавления химического элемента – от +2 200 градусов по Цельсию.

Дополнительные химические элементы относятся к так называемой расширенной группе тугоплавких металлов – 9 веществ + 5 из основной группы. Существуют и другие металлы, у которых температура плавления входит в промежуток тугоплавких веществ, но они расположены в периодической системе за ураном (трансурановые).

В силу нестабильности изотопов + малого распространения по земной поверхности, трансурановые металлы не относят к группе тугоплавких.

Физические/химические свойства тугоплавких металлов:

  • если не брать в расчет углерод с осмием, температурные показатели для плавления у веществ не имеет конкурентов в таблице Менделеева;
  • высокий порог сопротивления к деформации вещества под постоянным воздействием давления механического типа (деформация ползучести). У обычных металлических элементов оговоренный порог начинается от 220 градусов, а у тугоплавких от 15000 градусов. Именно потому ковать железо куда проще, нежели изделие с ниобия или другого тугоплавкого вещества;
  • благодаря простоте вступления в реакции соединения с прочими химическими элементами, найти тугоплавкие металлы в чистом виде почти нереально;
  • на открытом воздухе тугоплавкие металлы окисляются очень медленно. Почти сразу на поверхности образовывается защитный слой в виде пленки;
  • при нагревании неплавких металлов, те становятся уязвимыми к коррозии. Повышается их хрупкость + теряется 50%+ свойств.

Физические свойства тугоплавких металлов сильно отличаются из-за их принадлежности к различным группам. Все 100% элементов – тугоплавкие, но только 25% из них можно отнести к жаростойким. Подобное различие обусловлено сменой физических свойств при нагревании химического элемента. Металл может стать подвержен действиям агрессивных сред, таких как щелочи и кислоты. Детальнее по каждому из тугоплавких металлов будет ниже.

Применение и нахождение в природе

Самый легкоплавкий металл в мире находится в природе очень рассеяно. Общая его концентрация в земной коре составляет примерно 83 мг/т, что делает его довольно редким элементом. В больших количествах он находится в глинистых сланцах и сульфидных минералах, в особенности в сфалеритах и антимонитах. Встречается в ливингстонитах и метациннабаритах.

Несмотря на свою токсичность, ртуть применяется во многих сферах, например, в металлургии, медицине, химической промышленности, машиностроении, электротехнике и даже сельском хозяйстве. Самый легкоплавкий металл подходит для наполнения энергосберегающих ламп, термометров и барометров.

В тяжёлой промышленности вещество используют для ртутнопаровых турбин, вакуумных установок и диффузионных насосов. Им наполняют измерительные приборы, аккумуляторы, сухие батареи. Ртуть участвует в производстве кондиционеров, холодильников и стиральных машин. В сельском хозяйстве её применяют в составе пестицидов.

Ответы@Mail.Ru: какой металл самый тугоплавкий?

Вольфрам — это конечно хорошо. Но среди других классов веществ есть и более тугоплавкие. На сегодняшний день рекордная температура плавления обнаружена у смешанного карбида гафния-тантала, по разным версиям от 3900 до 4200 гр Цельсия. Такая большая погрешность связана, во-первых, с тем, что особо точных методов измерения сверхвысоких температур до сих пор не существует, а во-вторых, зависит от химической чистоты материала (посторонние примеси снижают температуру плавления)

Платина хм.. . или железо

вольфрам и платина

вольфрам. около 3000°С.

Вольфрам. — 3410 градусов, потом рений — 3180, тантал — почти 3000

Насколько мне известно, это вольфрам.

вольфрам. температура плавления=3380гр. Цельсия. Самый тугоплавкий из металлов. Ведь вопрос стоит о МЕТАЛЛАХ, а не о химических соединениях или сплавах. Действительно, сплав карбида гафния (HfC, 20 %) и карбида тантала (TaC, 80 %) является самым тугоплавким СПЛАВОМ (т. пл. 4216 °C). Кроме того, есть отдельные указания на то, что при легировании этого сплава небольшим количеством карбида титана температура плавления может быть увеличена еще на 180 градусов.

Если не брать во внимание хим. соединения, то вольфрам. Он используется в лампочках

И именно его нить перегорает, когда лампочка приходит в негодность

Он используется в лампочках. И именно его нить перегорает, когда лампочка приходит в негодность.

КАРБИТ КАЛЬЦЫЯ ТЕМПЕРАТУРА ПЛАВЛЕНИЯ 4000

touch.otvet.mail.ru

Ниобий и его сплавы

Nb, или ниобий, – при обычных условиях серебристо-белый блестящий металл. Он также является тугоплавким, поскольку температура перехода в жидкое состояние для него составляет 2477 оС. Именно это качество, а также сочетание низкой химической активности и сверхпроводимости позволяет ниобию становиться все более популярным в практической деятельности человека с каждым годом. Сегодня этот металл используется в таких отраслях, как:

  • ракетостроение;
  • авиационная и космическая промышленность;
  • атомная энергетика;
  • химическое аппаратостроение;
  • радиотехника.

Этот металл сохраняет свои физические свойства даже при очень низких температурах. Изделия на его основе отличаются коррозионной устойчивостью, жаростойкостью, прочностью, отличной проводимостью.

Этот металл добавляют к алюминиевым материалам для повышения химической стойкости. Из него изготовляют катоды и аноды, им легируют цветные сплавы. Даже монеты в некоторых странах делают с содержанием ниобия.

Тугоплавкие металлы

К тугоплавким цветным металлам относятся воль­фрам, молибден и такие редкие металлы, как цирконий, тантал,ниобий,рений, ванадий, и др.

Вольфрам—белый металл плотностью 19300 кг/м3, температурой плавления 3387 °С. Среди металлов являет­ся самым тугоплавким. Его получают из солей вольфра­мовой кислоты в виде порошка. Применяется в метал­лургии качественных сталей, а также для производства сплавов с никелем, хромом, медью, кобальтом, титаном и др.

Вольфрам и его сплавы используют для изготовления нитей накаливания электрических ламп, арматуры элек­тронных ламп (нагревателей, анодов, катодов, сеток), термокомпенсаторов полупроводниковых приборов, элек­тронагревателей высокотемпературных печей, электри­ческих контактов и др.

Молибден — светло-серый металл плотностью 10200 кг/м3, температурой плавления 2617 °С. Его полу­чают из медно-молибденовых руд и применяют для ле­гирования стали и производства жаропрочных, тугоплав­ких и кислотоупорных сплавов.

Молибден и его сплавы — важнейшие конструкцион­ные материалы в производстве электрических и электрон­ных ламп, электродов дуговых печей, нагревателей. Его также используют для напыления на детали, подвергаю­щиеся действию высоких температур, используемые в ракетной и космической технике.

Цирконий — серебристо-белый металл плотностью 6450 кг/м3, температурой плавления 1852°С. Он отлича­ется высокой химической стойкостью, поэтому широко используется для изготовления химической аппаратуры, медицинских инструментов, в ядерной технике. Кроме того, цирконий и его сплавы применяются в пиротехнике, для изготовления жаростойкой керамики (борид и нит­рид циркония) и в качестве сверхпроводников.

Тантал представляет собой металл светло-серого цве­та с синеватым отливом плотностью 16 600 кг/м3, темпе­ратурой плавления 2996″С. Он отличается высокой кор­розионной стойкостью, хорошей прочностью, пластич­ностью и свариваемостью. Применяется в производстве электрических конденсаторов большой емкости, отлича­ющихся малыми габаритами, широким интервалом рабо­

чих температур и напряжений, надежностью и долговеч­ностью оборудования для химической промышленности, ювелирных изделий и др.

Ниобий — светло-серый металл плотностью 8570 кг/м3, температурой плавления 2500 °С. Отличается высокой химической стойкостью, сверхпроводимостью, благодаря чему используется в производстве жаро- и химически стойких сталей, сверхпроводящих соленоидов и др.

Рений — светло-серый металл плотностью 21 030 кг/м3, температурой плавления 3180 °С. Его используют для из­готовления жаропрочных сплавов, нитей накаливания, термопар, коррозионно- и износостойких покрытий.

Ванадий — серо-стальной металл плотностью 6110 кг/м3, температурой плавления 1900°С. Отличается твердостью и химической стойкостью. янии. Растворителями золота могут служить насыщенная хлором соляная кислота, а также «царская водка» (смесь концентрированной азотной и соляной кислоты в соот­ношении 1 :3). В природе встречается главным образом самородное золото.

Золото является очень мягким металлом, поэтому в технике используется в основном в виде сплавов с пла­тиной, цирконием, серебром, медью, никелем и паллади­ем. Оно широко применяется в ювелирном производстве. В зависимости от процентного содержания лигатурных металлов (компонентов, входящих в сплав с драгоценны­ми металлами) получают золото желтого, зеленого, крас­ного и белого цветов. Выпускается также сусальное золо­то. Оно представляет собой листы толщиной 0,13— 0,67 мкм и применяется для золочения металлов, гипса,, дерева, мрамора и других материалов.

Серебро — металл белого цвета плотностью 10500 кг/м3, температурой плавления 960,8 °С. Среди ме­таллов серебро имеет наивысшую электро- и теплопро­водность. Оно отличается также пластичностью, удельной теплоемкостью, отражательными и бактерицидными свой­ствами. Серебро химически малоактивно, однако в при­сутствии кислорода и влаги взаимодействует с сероводо­родом и чернеет. Его добывают из комплексных руд или как самородное.

Серебро применяется как контактный материал в электротехнике, кино- и фотопромышленности, для про­изводства ювелирных изделий, очистки воды, изготовле­ния сплавов с золотом, медью, платиной, палладием, кадмием, никелем и кремнием.

Платина — серебристо-белый металл плотностью 21 450 кг/м3, температурой плавления 1769°С. По сравне-яию с другими благородными металлами она имеет наи­большее удельное электрическое сопротивление, низкую теплопроводность, незначительную летучесть и химичес­кую стойкость (растворяется только в «царской водке»).

Благодаря своим свойствам платина используется в химической промышленности, электротехнике, автомати­ке, радиотехнике, электрохимических процессах и др.

Платина в чистом виде обладает невысокой твердо­стью, поэтому ее применяют в виде сплавов с иридием, родием, никелем, рутением, осмием, молибденом, воль­фрамом и серебром.

Драгоценные металлы и сплавы на их основе, постав­

ляемые для технических целей, характеризуются маркой, а использумые в ювелирной промышленности — пробой.

Условное обозначение марки драгоценных металлов буквенно-цифровое. Буквы указывают вид металла или компоненты сплава (Зл—золото, Ср—серебро, Пл— платина, М — медь, Пд—палладий), а цифры—их со­держание, % (табл. 11).

Проба указывает число частей чистого металла на 1000 весовых единиц сплава. В настоящее время в СССР золото выпускается 375, 500, 583, 750 и 958 пробы, сереб­ро — 750, 800, 875, 926, 925 и 960 пробы, платина — 950

пробы.

В США, Англии и некоторых других странах чистота драгоценных металлов оценивается в каратах. По этой системе чистое золото имеет пробу 24 карата.

9 Тугоплавкие и благородные металлы и сплавы

Если верить википедии, к тугоплавким относятся металлы, которые имеют температуру плавления от 2200 °C. Под это утверждение подпадают ниобий, рений, молибден, тантал и вольфрам.

НазваниеТемпература плавления
Ниобий2477°C
Молибден2623 °C
Тантал3017 °C
Вольфрам3422 °C
Рений3186 °C

Тугоплавкие металлы широко применяются во многих отраслях промышленности и в повседневной жизни. Их применяют при изготовлении лампочек накаливания, мобильных телефонов, компьютеров или, например, ядерных реакторов.В более широком понятии и практическом применении к тугоплавким металлам еще относят ванадий, гафний, рутений, хром, цирконий и осмий. Их также используют в качестве легирующих элементов в сплавах с металлами из первой группы для улучшения комплекса эксплуатационных или технологических свойств.

Сами по себе чистые металлы конечно применяются в производстве, например чистые молибден и вольфрам применяют в радиоэлектронной промышленности, химическом машиностроении или при производстве печей для термообработки. Но большинство из них склонны к хрупкому разрушению при высоких температурах, также они обладают относительно низкой жаропрочностью. Гораздо интереснее, с точки зрения повышения эксплуатационных свойств, представляется использование сплавов этих металлов.

Области применения

До середины 40-х годов тугоплавкие металлы использовались только как легирующие элементы для улучшения механических характеристик стальных цветных сплавов на основе меди и никеля в электропромышленности. Соединения молибдена и вольфрама применялись также в производстве твердых сплавов.

Техническая революция, связанная с активным развитием авиации, ядерной промышленности и ракетостроения, нашла новые способы использования тугоплавких металлов. Вот неполный перечень новых сфер применения:

  • Производство тепловых экранов головного узла и каркасов ракет.
  • Конструкционный материал для сверхзвуковых самолётов.
  • Ниобий служит материалом сотовой панели космических кораблей. А в ракетостроении его используют в качестве теплообменников.
  • Узлы термореактивного и ракетного двигателя: сопла, хвостовые юбки, лопатки турбин, заслонки форсунок.
  • Ванадий является основой для изготовления тонкостенных трубок тепловыделяющих элементов термоядерного реактора в ядерной промышленности.
  • Вольфрам применяется как нить накаливания электроламп.
  • Молибден все шире и шире используется в производстве электродов, применяемых для плавки стекла. Помимо этого, молибден — металл, используемый для производства форм литья под давлением.
  • Производство инструмента для горячей обработки деталей.

Оцените статью:

Тантал

Внешне имеет светло-серый цвет с небольшим голубоватым оттенком. Температура плавления близка к 3000 °С. Хорошо поддается основным видам обработки. Его можно ковать, прокатывать, производить волочение для изготовления проволоки. Эти операции не требуют значительного нагрева. Для удобства дальнейшего использования тантал изготавливают в форме фольги и тонких листов. Повышение температуры вызывает активное взаимодействие со всеми газами, кроме инертных – с ними никаких реакций не наблюдается.

Из тантала производят внутренние элементы генераторных ламп (магнетронов и клистронов). Он активно используется при производстве пластин в электролитических конденсаторах. Очень удобен для изготовления пленочных резисторов. Активно применяется для изготовления так называемых лодочек в испарителях, в которых осуществляется термическое напыление различных материалов на тонкие пленки.

Ввиду ряда своих уникальных качеств, считается незаменимым в ядерной, аэрокосмической и радиоэлектронной промышленности.

Рений

Был открыт позже всех из перечисленных ранее металлов. Он полностью оправдывает свое название «редкоземельный металл», потому что находится в небольших количествах в составе руды других металлов, таких как платина или медь. В основном его используют как легирующую добавку. Полученные сплавы приобретают хорошие характеристики прочности и ковкости. Это один из самых дорогих металлов, поэтому его применение приводит к резкому увеличению цены всего оборудования. Те не менее, его применяют в качестве катализатора.

Хром — уникальный металл. Широко применяется в промышленности благодаря своим замечательным свойствам: прочности, устойчивости к внешним воздействиям (нагреву и коррозии), пластичности. Достаточно твердый, но хрупкий металл. Имеет серо-стальной цвет. Весь необходимый хром извлекают из руды двух видов хромита железа или окиси хрома.

Основными его свойствами являются:

  • Даже при нормальной температуре обладает почти идеальным антиферромагнитным упорядочением. Это придаёт ему отличные магнитные свойства.
  • По-разному реагирует на воздействие водорода и азота. В первом случае сохраняет свою прочность. Во втором, становится хрупким и полностью теряет все свои пластические свойства.
  • Обладает высокой устойчивостью против коррозии. Это происходит благодаря тому, что при взаимодействии с кислородом на поверхности образуется тонкая защитная плёнка. Она служит для защиты от дальнейшей коррозии.

Он используется в металлургической, химической, строительной индустриях. Хром, как легирующая добавка, обязательно используется для производства различных марок нержавеющей стали. Особое место занимает при изготовлении такого материала как нихром. Этот материал способен выдерживать очень высокие температуры. Поэтому его используют в различных нагревательных элементах. Хромом активно покрывают поверхности различных деталей (металла, дерева, кожи). Это процесс осуществляется с помощью гальваники.

Токсичность некоторых солей хрома используют для сохранения древесины от повреждения, вредного воздействия грибков и плесени. Они также хорошо отпугивают муравьёв, термитов, насекомых разрушителей деревянных конструкций. Солями хрома обрабатывают кожу. Хром применяется при изготовлении различных красителей.

Благодаря высокой теплостойкости его используют как огнеупорный материал для доменных печей. Каталитические свойства соединений хрома успешно используют при переработке углеводородов. Его добавляют при производстве магнитных лент наивысшего качества. Именно он обеспечивает низкий коэффициент шума и широкую полосу пропускания.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Физико-механические свойства

Металлы с высокой температурой плавления (тугоплавкие) являются переходными элементами. Согласно таблице Менделеева выделяют 2 их разновидности:

  • Подгруппа 5A – тантал, ванадий и ниобий.
  • Подгруппа 6A – вольфрам, хром и молибден.

Наименьшей плотностью обладает ванадий – 6100 кгм3, наибольшей вольфрам – 19300 кгм3. Удельный вес остальных металлов находится в рамках этих значений. Эти металлы отличаются малым коэффициентом линейного расширения, пониженной упругостью и теплопроводностью.

Данные металлы плохо проводят электрический ток, но обладает таким качеством как сверхпроводимость. Температура сверхпроводящего режима составляет 0,05-9 К исходя из вида металла.

Абсолютно все тугоплавкие металлы отличаются повышенной пластичностью в комнатных условиях. Вольфрам и молибден помимо этого выделяются на фоне остальных металлов более высокой жаропрочностью.

Коррозионная стойкость

Жаропрочным металлам свойственна высокая стойкость к большинству видов агрессивных сред. Сопротивление коррозии элементов 5A подгрупп увеличивается от ванадия к танталу. Как пример, при 25 ºC ванадий растворяется в царской водке, между тем как ниобий полностью инертен по отношению к данной кислоте.

Тантал, ванадий и ниобий отличаются устойчивостью к воздействию расплавленных щелочных металлов. При условии отсутствия в их составе кислорода, которые значительно усиливает интенсивность протекания химической реакции.

Молибден, хром и вольфрам имеют большую сопротивляемость к коррозии. Так азотная кислота, которая активно растворяет ванадий, значительно менее воздействует на молибден. При температуре 20 ºC данная реакция вообще полностью останавливается.

Все тугоплавкие металлы охотно вступают в химическую связь с газами. Поглощение водорода из окружающей среды ниобием осуществляется при 250 ºC. Тантал при 500 ºC. Единственный способ остановить эти процессы – проведение вакуумного отжига при 1000 ºC. Стоит заметить, что вольфрам, хром и молибден куда менее склонны к взаимодействию с газами.

Как уже было сказано ранее, лишь хром отличается сопротивляемостью к окислению. Данное свойство обусловлено его способностью образовывать твердую пленку оксида хрома на своей поверхности. Растворение кислорода хромом происходит только при 700 С. У остальных тугоплавких металлов процессы окисления начинаются ориентировочно при 550 ºC.

Хладноломкость

Распространению использования жаропрочных металлов в производстве мешает обладание ими повышенной склонности к хладноломкости. Это означает, что при падении температуры ниже определенного уровня происходит резкое возрастание хрупкости металла. Для ванадия такой температурой служит отметка в -195 ºC, для ниобия -120 ºC, а вольфрама +330 ºC.

Наличие хладноломкости жаропрочными металлами обусловлено содержанием примесями в их составе. Молибден особой чистоты (99,995%) сохраняет повышенные пластические свойства вплоть до температуры жидкого азота. Но внедрение всего 0,1% кислорода сдвигает точку хладноломкости к -20 С.

Разногласия в критическом параметре

Одни источники устанавливают пороговую величину как 4000 F. В переводе на привычную шкалу это дает 2204 0 С. Согласно этому критерию, к жаропрочным относятся только пять элементов: вольфрам, ниобий, рений, тантал и молибден. Например, температура плавления вольфрама составляет 3422 0 С.

Видео — плавка вольфрама водородной горелкой

Другое утверждение позволяет расширить класс температуростойких материалов, поскольку принимает за точку отсчета температуру плавления железа – 1539 0 С. Это позволяет увеличить список еще на девять элементов, включив в него титан, ванадий, хром, иридий, цирконий, гафний, родий, рутений и осмий.

Существует еще несколько пороговых величин температуры, однако они не получили широкого распространения.

Тугоплавкие сплавы на основе вольфрама, молибдена, ниобия

Наряду с аустенитными сталями и никелевыми сплавами в настоящее время в качестве жаропрочных материалов получают распространение тугоплавкие металлы.

Для получения жаропрочности, превышающей жаропрочность стандартных никелевых сплавов, нельзя не обратить внимание на такие тугоплавкие металлы, как ниобий, молибден, тантал, рений и вольфрам.

Молибден весьма перспективен в качестве основы для новых жаропрочных сплавов.

Однако в настоящее время его широкому внедрению препятствует малая жаростойкость.

Рений пока очень дефицитен и дорог. Вольфрам привлекает внимание своей исключительно высокой температурой плавления, но он также мало жаростоек. Мо и W имеют малую жаростойкость ввиду летучести их окислов.

Ниобий в качестве нового жаропрочного и жаростойкого материала весьма перспективен. Он обладает малой плотностью, высокой температурой плавления и рекристаллизации и устойчивыми длительной прочностью и сопротивлением ползучести. Жаростойкость ниобия может быть увеличена легированием. Молибден и вольфрам защищаются либо поверхностной химико-термической обработкой, либо плакированием высокожаростойкими сплавами. При химико-термической обработке в результате диффузионного насыщения кремнием происходит образование дисилицида молибдена и вольфрама, отличающихся высокими защитными свойствами. Однако наружный защитный слой очень хрупок и легко может быть поврежден, в результате чего нарушается его защищающая способность.

Вольфрам, обладая по сравнению с молибденом более высокой жаропрочностью, проигрывает по удельной жаропрочности вследствие примерно вдвое большего удельного веса.

Для повышения жаропрочности молибдена и его сплавов применяется легирование, которое значительно повышает температуру рекристаллизации и измельчает зерно.

Рис. 4. Зависимость скорости окисления от температуры

Длительная прочность молибденовых сплавов является значительно более высокой, чем у наилучших серийных сплавов на никелевой основе.

Сопротивление термической усталости при циклических нагревах и охлаждениях молибдена и его сплавов удовлетворительное, что объясняется малыми температурными деформациями вследствие небольшого коэффициента линейного расширения и хорошей теплопроводности при высоких характеристиках прочности. Высокую жаропрочность молибден и его сплавы имеют только в вакууме или при хорошей защите от окисления. Окислы молибдена Мо02 и Мо03 неспособны защищать металл от окисления, так как процесс протекает с превращением Мо02 в МоОз и улетучиванием последнего. Уже при 800° Мо03, едва успев образоваться, полностью улетучивается. При температуре около 1000 °С скорость окисления молибдена составляет около 1 мм/час, что примерно в 3000 раз превышает скорость окисления нержавеющей хромоникелевой стали.

Защита дисилицидом MoSi2 позволяет молибдену выдерживать нагрев до 1400 °С в окислительной атмосфере в течение сотен часов.

При изыскании новых жаростойких и жаропрочных материалов внимание исследователей направлено не только в сторону тугоплавких металлов. В последнее время все большее внимание обращается на неметаллические материалы в чистом виде (керамику) или с добавлением металлов (керметы).

Неметаллические материалы (керамика) включают окислы, карбиды, бориды, нитриды, силициды. Они имеют малую плотность, достаточную прочность, в особенности на сжатие, высокие жаропрочность и жаростойкость.

Так, например, А1203, ВеО и Zr02 имеют температуры плавления соответственно 2050, 2570 и 2700 °С, не реагируют с горячими агрессивными газами и обладают высокой прочностью на сжатие. Плотность их составляет соответственно 3,9; 3,02; 549 г/см 3 . Однако эти материалы имеют малую прочность при растяжении, плохую теплопроводность и высокую чувствительность к термическому удару, абсолютную хрупкость и чувствительность к концентрации напряжений.

Карбиды тугоплавких металлов обладают высокими температурами плавления, высокой прочностью, имеют лучшую, чем окислы, теплопроводность и большую стойкость против термического удара. Однако они мало жаростойки и склонны окисляться при температурах порядка 800° (карбиды вольфрама и молибдена) и 1000 °С (карбиды тантала и карбиды кремния).

Бориды способны противостоять окислению вплоть до 1300 °С, силициды до 1100 °С, a MoSi2 даже до 1700 °С. Однако высокая хрупкость присуща и этим материалам.

Керметами называются материалы, в которых металлическая составляющая обычно располагается между неметаллическими частицами, занимающими основной объем.

Хорошо изучены керметы на базе TiC с добавкой Со или Ni. TiC обладает малой плотностью, малым коэффициентом линейного расширения и хорошей теплопроводностью, но недостаточной жаростойкостью (до 800 °С). Добавление карбидов Та и Nb позволяет получить более плотную и крепко сцепляющуюся с поверхностью окисную пленку. Сплав 80% TiC с 20% Со при наличии этих добавок уменьшает глубину окисления за 100 час с 0,75 до 0,025 мм.

Значительное внимание уделяется керметам на базе тугоплавких окислов с добавлением Fe или Сг. Железные керметы удовлетворительно работают до 1000 °С, керметы Сг-А1203 работают вполне удовлетворительно при температуре 1500 °С в течение 1000 час.

Оптимальную жаропрочность имеют сплавы 70-80% А1203 и 30-20% Сг.

Недостатком керметов являются: малая пластичность и ударная вязкость, иногда малая сопротивляемость термическому удару.

В промышленности используются керметы на основе карбида титана, содержащие добавки хрома для повышения жаростойкости и пригодные для изготовления лопаток турбины с рабочей температурой до 1000 °С и материалы из глинозема и хрома, имеющие рабочие температуры до 1200 °С и применяемые для чехлов термопар и для тиглей.

Керметы и жароупорные материалы (графит и керамика) могут применяться для фрикционного нагружения, так как металлическая фаза керметов теплопроводна, а керамическая хорошо сопротивляется износу. Для регулирования силы трения целесообразна добавка графита.

Керметы применяются для защиты металлических материалов от окисления. При этом алюминиевые сплавы, защищенные керметами, стойки против окисления при температурах до 650 °С, низколегированные стали до 875 °С, нержавеющие стали до 1050 °С, высоколегированные и жаропрочные материалы — при температуре свыше 1100 °С. Толщина покрытий равна 0,0125-0,025 мм, а вес их менее 100 г на 1 м 2 .

Высокой жаростойкостью отличается материал боразон, получаемый из обычного нитрида бора BN путем нагрева до 1700 °С и воздействия высокого давления 70000 атм. Он обладает твердостью, сравнимой с твердостью алмаза.

Сравнительная таблица степени тугоплавкости чистых металлов

Следует отметить, что тугоплавкие материалы не ограничиваются исключительно металлами. К этой категории относится ряд соединений – сплавы и легированные металлы, разработанных, чтобы улучшить определенные характеристики исходного материала. Относительно чистых элементов, можно привести наглядную таблицу степени их температурной устойчивости. Возглавляет ее самый тугоплавкий металл, известный на сегодня, – вольфрам с температурой плавления 3422 0 С. Такая осторожная формулировка связана с попытками выделить металлы, обладающие порогом расплава, превосходящим вольфрам. Поэтому вопрос, какой металл самый тугоплавкий, может в будущем получить совсем иное определение.

Пороговые величины остальных соединений приведены ниже:

Остается добавить еще один интересный факт, касающийся физических свойств жапропрочных элементов. Температура плавления некоторых из них чувствительная к чистоте материала. Ярким примером этому выступает хром, температура плавления которого может варьироваться от 1513 до 1920 0 С, в зависимости от химического состава примесей. Поэтому, данные интернет пространства часто разнятся точными цифрами, однако качественная составляющая от этого не страдает.

Хром в чистом виде

Общие свойства жаропрочных материалов

Относительная схожесть физико-химических характеристик данных элементов, обусловлена общностью атомного строения и тем, что они оказываются переходными металлами. Напротив, различия в свойствах, связаны с их принадлежностью к широкому спектру групп Периодической таблицы: IV – VII.

Базовая общая характеристика тугоплавких материалов – прочные межатомные связи. Для их разрыва требуется высокая энергия, которая и обуславливает температуру плавления в тысячи градусов по Цельсию. Дополнительно, данное свойство сказывается на высоких значениях таких параметров тугоплавких металлов, как: твердость, механическая прочность, электрическое сопротивление.

Следующая характеристика, объединяющая данные элементы, – высокая химическая активность. Она связана с общей тенденцией тугоплавких металлов образовывать химические связи посредством свободной p- и частично заполненной d-орбитали, отдавая электроны с наружных уровней s и d. Это свойство затрудняет получение чистых тугоплавких металлов, разбивая технологическое производство на несколько этапов.

Строение жаропрочных элементов также идентично, все они характеризуются объемно-центрированной кубической кристаллической решеткой. Для этой структуры характерно «охрупчивание». Исключение составляет рений, обладающий гексагональной ячейкой. Переход в хрупкое состояние для каждого металла происходит при определенной температуре, регулирование которой достигается при помощи легирования.

Каждый тугоплавкий металл, по определению жаропрочный, однако не любой из них жаростойкий. Большинство тугоплавких металлов устойчивы к окислению и действию агрессивных сред: кислоты, щелочи; в обычных условиях. Однако, с повышением температуры до 400 0 С их активность аномально возрастает. Это требует создания определенных условий эксплуатации. Поэтому, изделия из тугоплавких металлов, при повышенных температурах использования, часто помещают в атмосферу инертных газов или добиваются степени разреженности воздуха до условий вакуума.

Какой металл считается самым тугоплавким


Физические свойства металлов

Все металлы обладают следующими общими свойствами:

  1. Цвет – серебристо-серый с характерным блеском. Исключение составляют: медь и золото. Они соответственно выделяются красноватым и желтым оттенком.
  2. Агрегатное состояние – твердое тело, кроме ртути, которая является жидкостью.
  3. Тепло- и электропроводность – для каждого вида металлов выражается по-разному.
  4. Пластичность и ковкость – изменяющийся параметр в зависимости от конкретного металла.
  5. Температура плавления и кипения – устанавливает тугоплавкость и легкоплавкость, обладает разными значениями для всех материалов.

Все физические свойства металлов зависят от строения кристаллической решетки, ее формы, прочности и пространственного расположения.

Тугоплавкость металлов

Этот параметр становится важным, когда возникает вопрос о практическом применении металлов. Для таких важных отраслей народного хозяйства, как авиастроение, кораблестроение, машиностроение, основой являются тугоплавкие металлы и их сплавы. Кроме этого, их используют для изготовления высокопрочного рабочего инструмента. Литьем и выплавкой получают многие важные детали и изделия. По прочности все металлы делятся на хрупкие и твердые, а по тугоплавкости их подразделяют на две группы.

Самый тугоплавкий металл в мире — Справочник металлиста

С древних времен человек научился обрабатывать и использовать в своей жизни металлы.

Какие-то из них подходят для изготовления посуды и других товаров народного потребления, из других, например нержавеющая сталь, делают оружие и медицинские инструменты.

А некоторые металлы и сплавы используются для строительства сложных технических механизмов, например космический корабль или самолет. Одной из характеристик, на которую обращают внимание при выборе того или иного материала, является его тугоплавкость.

Самый тугоплавкий металл вольфрам

Тугоплавкие и легкоплавкие металлы

  1. Тугоплавкие – их температура плавления превышает точку плавления железа (1539 °C). К ним можно отнести платину, цирконий, вольфрам, тантал. Таких металлов всего несколько видов. На практике их применяется еще меньше. Некоторые не используются, так как они имеют высокую радиоактивность, другие – слишком хрупкие и не обладают нужной мягкостью, третьи – подвержены коррозии, а есть такие, что экономически невыгодные. Какой металл самый тугоплавкий? Как раз об этом пойдет речь в данной статье.
  2. Легкоплавкие – это металлы, которые при температуре меньше или равной температуре плавления олова 231,9 °C могут изменить свое агрегатное состояние. Например, натрий, марганец, олово, свинец. Металлы применяются в радио- и электротехнике. Их часто используют для антикоррозийных покрытий и в качестве проводников.

Виды материалов

Огнеупорные материалы можно условно поделить по способу отдачи тепла:

  • Теплоотражающие – направлены на отражение инфракрасного излучения вовнутрь помещения;
  • Предотвращающие потерю благодаря своим физическим и химическим свойствам.

На видео- огнеупорные материалы для стен вокруг печей:

Но все они могут также различаться по типу сырья, из которых их производят:

  • С органическими компонентами, например, пенополистироловые материалы, правда их показатель огнеупорности весьма невелик, лучше всего они подходят для стен возле печей с небольшим нагревом;
  • Неорганические – это обширный класс негорючих материалов для изоляции самых различных по огнеупорности стен, в том числе и весьма горючих, таких как деревянные перекрытия. К ним относят каменную и базальтовую вату, спрессованную в большие по размерам плиты, вату из стекловолокна, легкие ячеисто-бетонные плиты с огнезащитными пропитками, сотопласты, вспененного перлита или вермикулита, полипропилена. Однако, такая красивая декоративная вещь, как листовой пластик Леруа Мерлен однозначно не подходит.
  • Смешанного типа – к ним можно отнести асбестоцементные огнеупоры, асбестоизвестковые или кремнеземные, вспененные из самых разных неорганических веществ.

Вольфрам – самый тугоплавкий металл

Это твердый и тяжелый материал с металлическим блеском, светло-серого цвета, обладающий высокой тугоплавкостью. Механической обработке поддается трудно. При комнатной температуре он является хрупким металлом и легко ломается. Вызвано это загрязнением его примесями кислорода и углерода. Технически чистый вольфрам при температуре более 400 градусов Цельсия становится пластичным. Проявляет химическую инертность, плохо вступает в реакции с другими элементами. В природе вольфрам встречается в виде сложных минералов, таких как:

  • шеелит;
  • вольфрамит;
  • ферберит;
  • гюбнерит.

Вольфрам получают из руды, применяя сложные химические переработки, в виде порошка. Используя методы прессования и спекания, изготовляют детали простой формы и бруски. Вольфрам — очень стойкий элемент к температурным воздействиям. Поэтому размягчить металл не могли в течение ста лет. Не имелось таких печей, которые могли бы разогреваться до нескольких тысяч градусов. Ученые доказали, что самым тугоплавким металлом является вольфрам. Хотя существует мнение, что сиборгий, по теоретическим данным, обладает большей тугоплавкостью, но утверждать твердо этого нельзя, так как он радиоактивный элемент и имеет маленький срок существования.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Какова цена на ту или иную продукцию из тугоплавких металлов?

Мы изготавливаем изделия из тугоплавких металлов и сплавов по индивидуальным заказам наших клиентов. Цена зависит от множества факторов, среди которых: материал и марка, размеры и объем заказа, необходимость дополнительной термической обработки (например, отжига), состояние поверхности (очищенная / неочищенная, шлифованная, обточенная и т. д.) и многое другое. Приведем пример. Вы хотите купить вольфрамовый пруток. Казалось бы, простая позиция. Но даже в пределах одного наименования существует масса вариантов, которые существенно влияют на цену. К примеру, один шлифованный вольфрамовый пруток D6х2000 мм будет стоить практически в два раза дороже, чем 100 кг нешлифованного вольфрамового прутка D6x1000 мм (из расчета на 1 кг продукции). Кроме того, рыночные цены на сырье меняются каждый день, как меняется и курс рубля по отношению к иностранным валютам, а эти показатели играют ключевую роль при формировании цены готовой продукции.
Таким образом, формирование некоего единого прайс-листа с ценами на тугоплавкие металлы не представляется возможным. Каждому коммерческому предложению предшествует серьезный расчет, что позволяет дать взвешенное предложение каждому клиенту.

Каков срок изготовления продукции из тугоплавких металлов?

Как и в случае с ценой, назвать единые сроки для всех видов продукции нельзя. Производство тугоплавких металлов и сплавов — это достаточно трудоемкий технологический процесс, требующий неукоснительного соблюдения всех условий производства для обеспечения стабильного качества. Кроме того, срок изготовления включает в себя и логистическую составляющую, т.е. время, необходимое на транспортировку сырья и продукции.

В среднем срок изготовления простого проката и заготовок из тугоплавких металлов, таких как пруток, лист, плита, пластина, лента, полоса, проволока, составляет 30 рабочих дней.Данный срок может быть немного скорректирован в зависимости от загруженности производства, наличия или отсутствия того или иного сырья и заготовок и прочих факторов.

Если мы говорим об изделиях из вольфрама, молибдена, тантала или ниобия по индивидуальным чертежам заказчика, срок изготовления такой продукции сильно зависит от сложности самого изделия.

Ну а если запрашиваемая Вами продукция уже имеется в наличии на нашем складе, то обычно ее подготовка к отгрузке занимает не более 1-2 рабочих дней.

Осуществляете ли вы доставку?

Разумеется, по желанию заказчика мы осуществляем доставку поставляемой нами продукции до склада заказчика или в любую другую точку. Мы пользуемся услугами ведущих транспортных компаний, действующих в России. По Вашему желанию, мы можем использовать рекомендованную Вами транспортную компанию.

Доставка за рубеж, а также в закрытые административно-территориальные образования и на прочие спец. объекты может иметь ряд специфических особенностей. Доставка в такие точки оговаривается индивидуально.

Как будет упакована продукция?

В зависимости от вида, количества и массы товара могут быть применены разные виды упаковки. В большинстве случаев это деревянные ящики. Если в ящике несколько позиций, пространство между ними в обязательном порядке заполняется мягким упаковочным материалом: вспененным полиэтиленом или пенопластом. Это очень важно, учитывая тот факт, что большинство тугоплавких металлов, особенно вольфрам и молибден, являются очень хрупкими при комнатной температуре.

Листы, фольгу полосы и ленты мы оборачиваем в упаковочную бумагу и/или в стрейч-пленку для предотвращения порчи поверхностей.

Наша упаковка всегда соответствует требованиям технических условий и ГОСТ на соответствующую продукцию.

Исторические сведения

Знаменитый шведский химик Карл Шееле, имеющий профессию аптекаря, в небольшой лаборатории, проводя многочисленные опыты, открыл марганец, барий, хлор и кислород. А незадолго до смерти в 1781 году выявил, что минерал тунгстен является солью неизвестной тогда кислоты. После двух лет работы его ученики, два брата д’Элуяр (испанские химики), выделили из минерала новый химический элемент и назвали его вольфрамом. Только через столетие вольфрам – самый тугоплавкий металл — произвел настоящий переворот в промышленности.

Режущие свойства вольфрама

В 1864 году английский ученый Роберт Мюшет использовал вольфрам как легирующую добавку к стали, которая выдерживала красное каление и еще больше увеличивала твердость. Резцы, которые изготовляли из полученной стали, увеличили скорость резания металла в 1,5 раза, и она стала составлять 7,5 метра в минуту.

Работая в этом направлении, ученые получали все новые технологии, увеличивая скорость обработки металла с использованием вольфрама. В 1907 году появилось новое соединение вольфрама с кобальтом и хромом, которое стало основоположником твердых сплавов, способных увеличивать скорость резания. В настоящее время она возросла до 2000 метров в минуту, и все это благодаря вольфраму – самому тугоплавкому металлу.

Применение вольфрама

Этот металл обладает сравнительно высокой ценой и тяжело обрабатывается механическим способом, поэтому применяют его там, где невозможно заменить другими, сходными по свойствам материалами. Вольфрам прекрасно выдерживает высокие температуры, имеет значительную прочность, наделен твердостью, упругостью и тугоплавкостью, поэтому находит широкое использование во многих областях промышленности:

  • Металлургической. Она является основным потребителем вольфрама, который идет на производство высокого качества легированных сталей.
  • Электротехнической. Температура плавления самого тугоплавкого металла составляет почти 3400 °C. Тугоплавкость металла позволяет применять его для производства нитей накаливания, крючков в осветительных и электронных лампах, электродов, рентгеновских трубок, электрических контактов.

  • Машиностроительной. Благодаря повышенной прочности сталей, содержащих вольфрам, изготавливают цельнокованые роторы, зубчатые колеса, коленчатые валы, шатуны.
  • Авиационной. Какой самый тугоплавкий металл используют для получения твердых и жаропрочных сплавов, из которых делают детали авиационных двигателей, электровакуумных приборов, нити накаливания? Ответ прост – это вольфрам.
  • Космической. Из стали, содержащей вольфрам, производят реактивные сопла, отдельные элементы для реактивных двигателей.
  • Военной. Высокая плотность металла позволяет изготавливать бронебойные снаряды, пули, броневую защиту торпед, снарядов и танков, гранаты.
  • Химической. Стойкая вольфрамовая проволока против кислот и щелочей используется для сеток к фильтрам. С помощью вольфрама меняют скорость химических реакций.
  • Текстильной. Вольфрамовая кислота используется как краситель для тканей, а вольфрамит натрия применяют для производства кожи, шелка, водоустойчивых и огнестойких тканей.

Приведенный перечень использования вольфрама в разных областях индустрии указывает на высокую ценность этого металла.

Свойства

Чтобы понимать, где лучше использовать материал, нужно знать свойства тугоплавких металлов. Из них изготавливаются детали для промышленного оборудования, техники и электроники. Характеристики тяжелых тугоплавких металлов будут описаны ниже.

Физические свойства

Характеристики:

  1. Плотность — до 10000 кг/м3. У вольфрама этот показатель достигает 19000 кг/м3.
  2. Средняя температура плавления — 2500 градусов по Цельсию. Самая высокая температура плавления металла у вольфрама — 3390 градусов.
  3. Удельная теплоёмкость — 400 Дж.

Тугоплавкие предметы не выдерживают ударов и падений.

Химические свойства

Химические свойства:

  1. Это твердые вещества, обладающие высокой химической активностью.
  2. Прочная межатомная структура.
  3. Сопротивляемость длительному воздействию кислот и щелочей.
  4. Высокий показатель парамагнитности.

Эти материалы имеют некоторые недостатки. Главным из них является трудный процесс обработки и изготовления продукции из него.

Получение сплавов с вольфрамом

Вольфрам, самый тугоплавкий металл в мире, часто используют для получения сплавов с другими элементами для улучшения свойств материалов. Сплавы, которые содержат вольфрам, как правило, получают по технологии порошковой металлургии, так как при общепринятом способе все металлы превращаются в летучие жидкости или газы при его температуре плавления. Процесс сплавления проходит в вакууме или в атмосфере аргона, чтобы избежать окисления. Смесь, состоящую из металлических порошков, прессуют, спекают и подвергают плавке. В некоторых случаях только вольфрамовый порошок подвергают прессовке и спеканию, а затем пористую заготовку насыщают расплавом другого металла. Сплавы вольфрама с серебром и медью получают именно таким способом. Даже небольшие добавки самого тугоплавкого металла увеличивают жаростойкость, твердость и стойкость к окислению в сплавах с молибденом, танталом, хромом и ниобием. Пропорции в этом случае могут быть совершенно любыми в зависимости от потребностей промышленности. Более сложные сплавы, зависящие от соотношения компонентов с железом, кобальтом и никелем, имеют следующие свойства:

  • не тускнеют на воздухе;
  • обладают хорошей химической стойкостью;
  • имеют отличные механические свойства: твердость и износоустойчивость.

Довольно сложные соединения образует вольфрам с бериллием, титаном и алюминием. Они выделяются устойчивостью при высокой температуре к окислению, а также жаропрочностью.

Какой металл считается самым тугоплавким

Металл с давних времён используются человеком в различных сферах деятельности. Чтобы получить качественное металлическое изделие, важно подобрать хороший материал, оценивая при этом его характеристики. Важный параметр — тугоплавкость. Для изготовления некоторых изделий подходят только самые тугоплавкие металлы.

Исторические сведения

Прежде чем изучать характеристики самых тугоплавких металлов в мире следует ознакомиться с их историей открытия. Металлообработка известна человеку несколько тысяч лет. Однако активное получение тугоплавких металлов началось только со второй половины 19 века.

Изначально они использовались только в электротехнике. С появлением новых технологий в строении самолётов, машин, поездов и ракет детали с высоким показателем плавления начали использоваться активнее. Пик популярности заготовок, выдерживающих температуры более 1000 градусов, пришёлся на середину 20 века.

Определение

Тугоплавкий металл — отдельный класс, к которому относятся металлические заготовки, выдерживающие воздействие критически высоких температур.

Обычно у представителей этого класса температура плавления более 1600 градусов, что считается точкой плавления железа. К ним относят благородные сплавы.

Их ещё называют представителями платиновой группы.

Виды

Виды металлов и сплавов, обладающие устойчивостью к повышенным температурам:

  1. Вольфрам. Впервые о нем узнали в 1781 году. Чтобы расплавить, его потребовалось разогреть до 3380 градусов. Вольфрам считается самым тугоплавким. Изготавливается он из порошка, который обрабатывается химическим способом. Сначала смесь разогревается, а затем подвергается давлению. На выходе получаются спрессованные заготовки.
  2. Ниобий. Плавится при 2500 градусах. Обладает высокой теплопроводностью, обрабатывается не так сложно, как вольфрам. Изготавливается из порошка, который запекают и обрабатывают с помощью высокого давления. Из ниобия делают проволоку, трубы и ленту.
  3. Молибден. Визуально его можно спутать с вольфрамом. Изготавливается он из порошка при запекании и воздействии давлением. Как и вольфрам обладает парамагнетическими свойствами. Используется в радиоэлектронике, изготовлении промышленного оборудования, печей и электродов.
  4. Тантал. Плавится при 3000 градусах. Чтобы сделать проволоку из тантала или закалить материал, его не нужно нагревать до критических температур. Используется для изготовления элементов в радиоэлектронике (конденсаторы, пленочные резисторы). Популярен в ядерной промышленности.
  5. Рений. Материал, который ученые открыли позже остальных. Найти его можно в медной и платиновой руде. Используется на промышленном производстве, как легирующая добавка.

Свойства сплавов

В практической деятельности вольфрам часто соединяют с группой иных металлов. Соединения вольфрама с хромом, кобальтом и никелем, обладающие повышенной стойкостью к кислотам, используют для изготовления хирургических инструментов. А особые жаропрочные сплавы, кроме вольфрама – самого тугоплавкого металла, содержат в своем составе хром, никель, алюминий, никель. Вольфрам, кобальт и железо входит в состав лучших марок магнитной стали.

Вольфрамсодержащие стали устойчивы к истиранию, не трескаются, неизменно сохраняют твердость. Режущие инструменты не только увеличивают скорость обработки металла, но и имеют длительный срок службы.

Самые легкоплавкие и тугоплавкие металлы

К легкоплавким относятся все металлы, температура плавления которых меньше, чем у олова (231,9 °C). Элементы этой группы находят применение в качестве антикоррозийных покрытий, в электро- и радиотехнике, входят в состав антифрикционных сплавов. Ртуть, точка плавления которой -38,89 °C, при комнатной температуре является жидкостью и находит широкое применение в научных приборах, ртутных лампах, выпрямителях, переключателях, в хлорном производстве. У ртути самая низкая температура плавления по сравнению с другими металлами, входящими в группу легкоплавких. К тугоплавким металлам принадлежат все, температура плавления которых больше, чем у железа (1539 °C). Чаще всего их используют в качестве добавок при изготовлении легированных сталей, а также они могут служить и основой для некоторых специальных сплавов. Вольфрам, имеющий максимальную температуру плавления 3420 °C, в чистом виде используют в основном для нитей накала в электролампах.

Довольно часто в кроссвордах задают вопросы, какой из металлов самый легкоплавкий или самый тугоплавкий? Теперь, не задумываясь, можно ответить: самый легкоплавкий – ртуть, а самый тугоплавкий – вольфрам.

Тугоплавкие металлы — характеристики, свойства и применение

Еще с конца 19 века были известны тугоплавкие металлы. Тогда им не нашлось применения. Единственная отрасль, где их использовали, была электротехника и то в очень ограниченных количествах.

Но все резко поменялось с развитием сверхзвуковой авиации и ракетной техники в 50-е года прошлого столетия.

Производству потребовались новые материалы, способные выдерживать значительные нагрузки в условиях температур свыше 1000 ºC.

Список и характеристики тугоплавких металлов

Тугоплавкость характеризуется повышенным значением температуры перехода из твердого состояния в жидкую фазу. Металлы, плавление которых осуществляется при 1875 ºC и выше, относят к группе тугоплавких металлов. По порядку возрастания температуры плавки сюда входят следующие их виды:

  • Ванадий
  • Хром
  • Родий
  • Гафний
  • Рутений
  • Вольфрам
  • Иридий
  • Тантал
  • Молибден
  • Осмий
  • Рений
  • Ниобий.

Современное производство по количеству месторождений и уровню добычи удовлетворяют только вольфрам, молибден, ванадий и хром. Рутений, иридий, родий и осмий встречаются в естественных условиях довольно редко. Их годовое производство не превышает 1,6 тонны.

Жаропрочные металлы обладают следующими основными недостатками:

  • Повышенная хладноломкость. Особенно она выражена у вольфрама, молибдена и хрома. Температура перехода у металла от вязкого состояния к хрупкому чуть выше 100 ºC, что создает неудобства при их обработке давлением.
  • Неустойчивость к окислению. Из-за этого при температуре свыше 1000 ºC тугоплавкие металлы применяются только с предварительным нанесением на их поверхность гальванических покрытий. Хром наиболее устойчив к процессам окисления, но как тугоплавкий металл он имеет самую низкую температуру плавления.

К наиболее перспективным тугоплавким металлам относят ниобий и молибден. Это связано с их распространённостью в природе, а, следовательно, и низкой стоимостью в сравнении с другими элементами данной группы.

Помимо этого, ниобий зарекомендовал себя как металл с относительно низкой плотностью, повышенной технологичностью и довольно высокой тугоплавкостью. Молибден ценен, в первую очередь, своей удельной прочностью и жаростойкостью.

Самый тугоплавкий металл встречаемый в природе — вольфрам. Его механические характеристики не падают при температуре окружающей среды свыше 1800 ºC.

Но перечисленные выше недостатки плюс повышенная плотность ограничивают его область использования в производстве. Как чистый металл он применяется все реже и реже.

Зато увеличивается ценность вольфрама как легирующего компонента.

Физико-механические свойства

Металлы с высокой температурой плавления (тугоплавкие) являются переходными элементами. Согласно таблице Менделеева выделяют 2 их разновидности:

  • Подгруппа 5A – тантал, ванадий и ниобий.
  • Подгруппа 6A – вольфрам, хром и молибден.

Наименьшей плотностью обладает ванадий – 6100 кг\м3, наибольшей вольфрам – 19300 кг\м3. Удельный вес остальных металлов находится в рамках этих значений. Эти металлы отличаются малым коэффициентом линейного расширения, пониженной упругостью и теплопроводностью.

Данные металлы плохо проводят электрический ток, но обладает таким качеством как сверхпроводимость. Температура сверхпроводящего режима составляет 0,05-9 К исходя из вида металла.

Абсолютно все тугоплавкие металлы отличаются повышенной пластичностью в комнатных условиях. Вольфрам и молибден помимо этого выделяются на фоне остальных металлов более высокой жаропрочностью.

Коррозионная стойкость

Жаропрочным металлам свойственна высокая стойкость к большинству видов агрессивных сред. Сопротивление коррозии элементов 5A подгрупп увеличивается от ванадия к танталу. Как пример, при 25 ºC ванадий растворяется в царской водке, между тем как ниобий полностью инертен по отношению к данной кислоте.

Тантал, ванадий и ниобий отличаются устойчивостью к воздействию расплавленных щелочных металлов. При условии отсутствия в их составе кислорода, которые значительно усиливает интенсивность протекания химической реакции.

Молибден, хром и вольфрам имеют большую сопротивляемость к коррозии. Так азотная кислота, которая активно растворяет ванадий, значительно менее воздействует на молибден. При температуре 20 ºC данная реакция вообще полностью останавливается.

Все тугоплавкие металлы охотно вступают в химическую связь с газами. Поглощение водорода из окружающей среды ниобием осуществляется при 250 ºC. Тантал при 500 ºC.

Единственный способ остановить эти процессы – проведение вакуумного отжига при 1000 ºC.

Стоит заметить, что вольфрам, хром и молибден куда менее склонны к взаимодействию с газами.

Как уже было сказано ранее, лишь хром отличается сопротивляемостью к окислению.

Данное свойство обусловлено его способностью образовывать твердую пленку оксида хрома на своей поверхности. Растворение кислорода хромом происходит только при 700 С.

У остальных тугоплавких металлов процессы окисления начинаются ориентировочно при 550 ºC.

Хладноломкость

Распространению использования жаропрочных металлов в производстве мешает обладание ими повышенной склонности к хладноломкости.

Это означает, что при падении температуры ниже определенного уровня происходит резкое возрастание хрупкости металла.

Для ванадия такой температурой служит отметка в -195 ºC, для ниобия -120 ºC, а вольфрама +330 ºC.

Наличие хладноломкости жаропрочными металлами обусловлено содержанием примесями в их составе. Молибден особой чистоты (99,995%) сохраняет повышенные пластические свойства вплоть до температуры жидкого азота. Но внедрение всего 0,1% кислорода сдвигает точку хладноломкости к -20 С.

Области применения

До середины 40-х годов тугоплавкие металлы использовались только как легирующие элементы для улучшения механических характеристик стальных цветных сплавов на основе меди и никеля в электропромышленности. Соединения молибдена и вольфрама применялись также в производстве твердых сплавов.

Техническая революция, связанная с активным развитием авиации, ядерной промышленности и ракетостроения, нашла новые способы использования тугоплавких металлов. Вот неполный перечень новых сфер применения:

  • Производство тепловых экранов головного узла и каркасов ракет.
  • Конструкционный материал для сверхзвуковых самолётов.
  • Ниобий служит материалом сотовой панели космических кораблей. А в ракетостроении его используют в качестве теплообменников.
  • Узлы термореактивного и ракетного двигателя: сопла, хвостовые юбки, лопатки турбин, заслонки форсунок.
  • Ванадий является основой для изготовления тонкостенных трубок тепловыделяющих элементов термоядерного реактора в ядерной промышленности.
  • Вольфрам применяется как нить накаливания электроламп.
  • Молибден все шире и шире используется в производстве электродов, применяемых для плавки стекла. Помимо этого, молибден — металл, используемый для производства форм литья под давлением.
  • Производство инструмента для горячей обработки деталей.

Источник: https://prompriem.ru/metally/tugoplavkie-metally.html

Температура плавления железа

Железо обладает пластичностью, хорошо поддается ковке и плохо обрабатывается литьем. Этот прочный металл легко обрабатывается механическим способом, используется для изготовления магнитоприводов. Хорошая ковкость позволяет его применять для декоративных украшений. Является ли железо самым тугоплавким металлом? Следует отметить, что его температура плавления равна 1539 °C. А по определению, к тугоплавким относятся металлы, температура плавления которых больше, чем у железа.

Однозначно можно сказать, что железо — не самый тугоплавкий металл, и даже не принадлежит к этой группе элементов. Он относится к среднеплавким материалам. Назовите самый тугоплавкий металл? Такой вопрос не застанет теперь вас врасплох. Можно смело отвечать – это вольфрам.

Жаростойкие Тугоплавкие металлы — Энциклопедия по машиностроению XXL

Низкая жаростойкость тугоплавких металлов — Мо, W, Та, Nb создает большие затруднения при использовании их в качестве жаропрочных материалов. Применение вакуума и защитных сред при технологической обработке и эксплуатации тугоплавких металлов вызывает в некоторых  [c.491]

К первой группе относят металлокерамические сплавы на основе тугоплавких металлов Мо, МЬ, Та, Эти сплавы обладают недостаточной жаростойкостью и не могут быть использованы без защитных покрытий, предохраняющих их от окисления. Применение жаропрочных металлов 2г, Сг, V, Мо, Та и др. и сплавов на их основе возможно до температур около 2000° С. Использование сплавов на основе позволяет повысить рабочую температуру до 2500—2700° С.  [c.229]


Несмотря на то что тугоплавкие металлы (Сг, Та, Nb, Мо, W, Re) имеют высокую температуру плавления, они не обладают термодинамической устойчивостью в окислительной атмосфере. Это относится даже к хрому, если его сравнивать с жаростойкими Ni-Сг-сплавами. Такое явление создает определенное ограничение для использования тугоплавких металлов и их сплавов при повышенных температурах в окислительной атмосфере.  
[c.433]
Таблица 15.13. Теплопроводности жаростойких и жаропрочных сплавов и сплавов на основе тугоплавких металлов [7, 22]
Жаростойкость силицидов тугоплавких металлов, их защитные свойства в большой мере зависят от структуры, чистоты, пористости, стехиометрического состава и других факторов, которые определяются условиями получения этих материалов.  [c.68]

Для жаростойкой защиты молибдена и вольфрама широкое распространение получило диффузионное силицирование. Благодаря летучести высших окислов молибдена и вольфрама на поверхности силицидов этих металлов при их окислении образуется пленка практически чистого кремнезема, что и определяет их высокую жаростойкость. Однако в силицидных покрытиях на тугоплавких металлах вследствие различия коэффициентов термического расширения металлов и силицидов всегда имеются микротрещины, образующиеся при охлаждении образцов от тем-  

[c.4]

Весьма перспективными являются обладающие высокой конструкционной надежностью плакированные трехслойные композиции типа высокопрочная сталь + нержавеющая аустенитная сталь или тугоплавкий металл + жаростойкий сплав II—3).  [c.238]

К числу жаростойких материалов относятся тугоплавкие металлы вольфрам, молибден, ниобий и некоторые другие. Все они очень сильно окисляются, что затрудняет их применение без специальной защиты, которую трудно создавать, они практически не могут быть использованы. Температура плавления многих из неметаллических тугоплавких материалов превосходит, и иногда значительно, 3000 °С.  [c.288]

Тугоплавкие металлы и их сплавы нашли применение в современной технике вследствие исключительно высокой жаростойкости и достаточно высокой прочности.  

[c.37]


Тугоплавкие металлы могут работать в вакууме, в восстановительной и нейтральной атмосферах и в некоторых агрессивных и жидкометаллических средах. В окислительной атмосфере при высокой температуре тугоплавкие металлы не жаростойки в этом случае их можно применять со специальным защитным покрытием.  [c.393]

Сплавы на основе А1, Mg. тугоплавких металлов, упрочненных окислами [c.882]

В паяемых конструкциях применяют стали всех типов, чугуны, никелевые сплавы (жаропрочные, жаростойкие, кислотостойкие), медь и ее сплавы, а также легкие сплавы на основе титана, алюминия, магния и бериллия (табл. 47). Ограниченное применение имеют сплавы на основе тугоплавких металлов хрома, ниобия, молибдена, тантала и вольфрама.  [c.239]

Тугоплавкие металлы (Мо, W, Та, Nb) имеют низкую жаростойкость. Они не могут работать в окислительных средах при температуре выше 500 °С. Объемное легирование повышает жаростойкость (разработаны сплавы ниобия с повышенной жаростойкостью [7]), Основные усилия специалистов направлены на разработку защитных покрытий [6].  

[c.408]

Общим недостатком тугоплавких металлов является низкая жаростойкость, исключающая возможность использования их в качестве жаропрочных материалов без специальных защитных покрытий. Успешно в качестве жаропрочных материалов тугоплавкие металлы могут работать в вакууме и в атмосфере инертных газов. При легировании тугоплавких металлов жаропрочность ниобия и тантала повышается, а технологические свойства молибдена и вольфрама улучшаются.  [c.439]

Титан — тугоплавкий металл [температура плавления (1665 5) °С, плотность 4500 кг/м ]. Временное сопротивление чистого титана = 250 МПа, относительное удлинение 5 = 70 % он обладает высокой коррозионной стойкостью. Удельная прочность титана выше, чем у многих легированных конструкционных сталей. Поэтому при замене сталей титановыми сплавами можно при равной прочности уменьшить массу детали на 40 %. Однако титан имеет низкую жаростойкость, так как при температурах выше 500. .. 600 °С легко окисляется и поглощает водород. Титан хорошо обрабатывается давлением, сваривается, из него изготовляют сложные отливки, но обработка его резанием затруднительна.  

[c.24]

Большой недостаток тугоплавких металлов — низкая жаростойкость, поэтому при температурах свыше 400…600°С их нужно защищать от окисления. Тугоплавкие металлы трудно обрабатываются, так как имеют большое сопротивление пластическому деформированию.  [c.198]

Общеизвестно широкое применение цветных металлов и сплавов на их основе в различных области производства. Так, алюминиевые, магниевые и титановые сплавы широко применяются в авиационной промышленности. В то же время изделия из легких сплавов используют в строительстве, транспортном машиностроении, приборостроении, судостроении и других отраслях промышленности. Медь обладает высокой электрической проводимостью и широко применяется в электротехнике она является также основой многих важных промышленных сплавов (например, латуней, бронз и др.). Основой многих жаростойких, жаропрочных и электротехнических сплавов является никель. Одновременно он часто используется как легирующий элемент в специальных сталях. В качестве конструкционных материалов для новой техники широко используют тугоплавкие металлы (вольфрам, молибден, ниобий, хром и др.), а также сплавы на их основе.  [c.176]

Высокую жаропрочность обнаруживают сплавы на никелевой основе. Наивысшей жаропрочностью отличаются сплавы на основе тугоплавких металлов, например наиболее распространенные молибденовые. Очень высокой жаропрочностью и жаростойкостью отличаются также металлокерамические материалы, так называемые керметы (описаны в главе Порошковая металлургия ), но они пока отличаются недостаточной пластичностью.  [c.404]

Ниобий. Ниобий распространен в природе несколько больше, чем молибден. СССР обладает достаточными запасами руд ниобия ниобий как тугоплавкий металл производится методом порошковой металлургии, вакуумной дуговой или электронно-лучевой плавкой. Ниобий имеет кристаллическую решетку центрированного куба в сравнении с молибденом он имеет преимущество в меньшем удельном весе 8,57. Ниобий отличается высокой жаропрочностью, его жаростойкость несколько выше, чем у молибдена, а главное он технологичен, пластичен и хорошо сваривается. Малое поперечное сечение захвата им тепловых нейтронов и коррозионная стойкость его при 800° С в жидких металлах являются весьма ценными свойствами для атомной промышленности.  [c.407]


Сплав обладает наивысшей жаростойкостью в том случае, когда окалина, находящаяся в контакте с металлом, состоит исключительно из жаростойкого тугоплавкого окисла [736, 741, 742].  [c.662]

При комнатной температуре тугоплавкие металлы имеют высокую коррозионную стойкость, но при высоких температурах, вследствие высокой скорости окисления, недостаточной плотности прилегания к металлу и летучести их окислов они, за исключением хрома, отличаются очень плохой жаростойкостью. Если принять наиболее плохую жаростойкость (сопротивление окислению) молибдена за 1, то соответственно жаростойкость у разных металлов будет у тантала 1,4 у ниобия 2,3 у вольфрама 14 у циркония 27 у титана 54 у хрома 320 у нержавеющей стали 1Х18Н9Т—1600. Поэтому для создания необходимой жаростойкости тугоплавкйе металлы и их сплавы следует применять с защитными покрытиями, а в отдельных случаях создавать у них путем легирования более прочные и менее летучие пленки окислов на поверхности. Способность обрабатываться давлением, резанием, подвергаться сварке, отливке и т. д., т. е. технологичность у тугоплавких металлов, очень низкая, особенно у вольфрама. Поэтому среди тугоплавких металлов наибольшее применение в настоящее время получили молибден и ниобий, технологичность которых сравнительно удовлетворительна.  [c.405]

Одно из весьма распространенных защитных покрытий для тугоплавких металлов и сплавов, прежде всего на основе ниобия и тантала — покрытие, наносимое из расплавов 8п—А1, содержащих от 5 до 50% (по массе) А1. В зависимости от состава сплава и материала основы выбирают временный и температурный режим обработки. Обзор способов повыщения жаростойкости тугоплавких металлов (ЫЬ, Та, Мо н и ) и их сплавов с помощью 5п—А1 покрытий сделан в работе [336]. Основную защитную функцию выполняет алюминидное покрытие, а олово, по мнению автора работы [336], играет роль мягкого напряженного барьера между окислом, образующимся на поверхности, и интерметаллндом, облегчая доставку алюминия к местам повреждения покрытия и обеспечивая тем самым быстрое залечивание этих повреждений. Именно в способности самозалечивания и состоит одно из основных преимуществ 5п—А1 покрытий перед другими. Свойства покрытий улучщают легированием сплава такими элементами, как Т1, Сг, Мо, 51. В этом случае обычно образуются композиционные покрытия на основе силицидов и алюминидов.  [c.298]

Подобие двойных диаграмм состояния и одинаковая кристаллическая структура ниобия, тантала, молибдена и вольфрама и образующихся силицидов предопределяют сходство в закономерностях образования и строения диффузионного слоя. Известно, что высокая жаростойкость тугоплавких металлов достигается при создании на поверхности металлов дисилицидов — Ме81з.  [c.73]

Низкая жаростойкость тугоплавких металлов обусловлена летучестью их оксидов ( 1г, Ru, Os ), легкоплавкостью и летучестью оксидов ( Мо, V, Re ), разрушением иленки за счет У м О, 2 м>2,5 (Та, Nb, W ), исиарением самих металлов. В этих условиях нанра-влениями жаростойкого легирования являются нолучение сложных нелетучих оксидов (Nb+Ti, Mo+Ni, Mo+Ni+Mn) ириближение УмтОшп/г/Ум в 1 (Nb+Mo) исиользование эле-  [c.63]

Основным недостатком большинства тугоплавких металлов является низкая сопротивляемость окислению. Исключение составляет хром, хотя и его жаростойкость ниже, чем никельхро-мовых сплавов.  [c.533]

Хорошо известные жаропрочные и жаростойкие сплавы, применяемые при изготовлении двигателей внутреннего сгорания, литейной оснастки (пресс-форм), кузнечных штампов, турбовинтовых и газотурбинных двигателей, работающих при средних (300 — 500°С) и высокотемпературных режимах (700 — 1000°С), подразделяют на четыре группы жапропрочные сплавы па основе железа (элементы четвертого периода никеля, кобальта) и жаропрочные сплавы на основе тугоплавких металлов (элементы пятого и шестого периодов).  [c.32]

В последние годы ишроко применяют металлизационный метод плазменного напыления, позволяющий наносить любые материалы, в том числе тугоплавкие металлы и окислы, создавая покрытия с заданными эксплуатационными свойствами износостойкие, коррозионно-стойкие, жаростойкие, электроизоляционные и др.  [c.110]

Электронно-лучевая снарка позволяет получать сварные соединения из окончательно обработанных деталей без их существенных деформаций (например, блоки зубчатых колес взамен крупных поковок). с лектронно-лучевая сварка гарантирует высокое качество сварного соединения детг1лей из тугоплавких металлов, жаропрочных, жаростойких и других материалов со скоростью, не уступающей дугоной сварке.  [c.155]

Исследование свойств покрытий, большинство которых в момент наплавления представляет собой пиросуспензии или пирозоли, позволило разработать основные принципы регулирования свойств расплавов или пиросуспензий и найти физико-химические закономерности образования покрытий из расплавленного состояния. Установлены некоторые общие закономерности зависимости жаростойкости покрытий от скорости процессов диффузии, развивающихся на границе раздела покрытие—тугоплавкий металл. Показано, что скорость процессов диффузии атомов одного и того же элемента определяется свойствами соединений, в которые входит рассматриваемый элемент.  [c.4]

Одной из валснейших областей применения тугоплавких соединений являются жаростойкие покрытия. Силициды, алюминиды и бериллиды тугоплавких металлов при высоких температурах (свыше 1000°) обладают превосходной стойкостью против окисления. Однако при низких или так называемых промен уточных) температурах эти и некоторые другие соединения ведут себя аномально. Аномалия заключается в том, что как отдельные образцы, так, и покрытия из перечисленных материалов в окислительных средах разрушаются, в течение относительно короткого времени превращаясь в порошкообразную массу. В критическом темпе-  [c.286]


Покрытия из дисилицидов молибдена и вольфрама, чистые или легированные, являются одним из наиболее эффективных средств защиты тугоплавких металлов от высокотемпературного окисления. Исследование жаростойкости и кинетики окисления такого типа покрытий проводилось главным образом на воздухе [1]. Практический и научный интерес представляет проблема окисления сили-цидных покрытий при низких давлениях кислорода. В данной работе проведено изучение кинетики окисления покрытий силицидного типа на молибденовом сплаве ЦМВ-30 (состав, мас.% 30W, 0.1Т1, 0.01С, остальное Мо) [2].  [c.198]

Во многих случаях попытки улучшения жаростойкости материалов металлургическим путем не дали положительных эффектов. Результаты, достигнутые в последние годы в этол1 направлении, позволяют считать, что применение загцитных жаростойких покрытий для ответственных конструкций, работающих при температурах выше 800°С,— наиболее реальный и перспективный путь повышения конструктивной прочности. Защитные покрытия могут формироваться из различных ншростойких материалов тугоплавких металлов и сплавов, керамико-металлических соединений, керамик (тугоплавких оксидов, боридов, карбидов).  [c.125]

Применяя низкотемпературную плазму, можно наносить покрытия практически из всех материалов, которые в плазменной струе не сублимируют и не претерпевают интенсивного разложения. Нанесение износостойких, антифрикционных, коррознонно- и жаростойких покрытий плазменным напылением значительно расширяет круг применяемых материалов и улучшает качество покрытий, получаемых газотермическим напылением. Следует отметить, что некоторые тугоплавкие металлы и керамические материалы можно нанести только плазменным методом. Этот метод получает все большее развитие и применение в промышленности.  [c.139]

В различных областях техники необходимы материалы, обладающие высокой жаростойкостью и жаропрочностью, химической и термической стойкостью, специальными свойствами, твердостью и т.д. Основу таких материалов могут составлять карбиды, нитриды, бориды и силициды переходных металлов III — VIII групп Периодической системы Д.И.Мен-делеева, в атомах которых происходит заполнение недостроенных электронных уровней элементы с порядковыми номерами 21 — 28 (S , Ti, V, r, Mn, Fe, o, Ni), 39 — 46 (V, Zr, Nb, Mo, T , Ru, Rh, Pd), 57- 78 (La, редкоземельные металлы, Hf, Та, W, Re, Os, Ir, Pt) и 89- 92 (A , Th, Pa, U). Наибольшее значение имеют твердые тугоплавкие соединения указанных выше тугоплавких металлов.  [c.161]

Тугоплавкие металлы обладают низкой жаростойкостью. При температуре свыше 400—600 °С их нужно защищать от окисления, иначе свойства тугоплавких металлов и сплавов резко ухудшаются. Для этих целей применяют металлические, интерметаллические и керамические покрытия. Для молибдена и вольфрама в качестве защитных покрытий наиболее часто используют силицидные покрытия (Мо812,  [c.211]

WSi2). При работе деталей в вакууме, инертных средах необходимость в защитных покрытиях отпадает. Не требуется защитных покрытий для деталей и сплавов хрома, так как он обладает жаростойкостью до 1000 °С из-за образования плотной тугоплавкой оксидной пленки СГ2О3. Высокая окисляемость тугоплавких металлов (например, для вольфрама заметная 1фи 500—800 °С, рис. 8.9) создает определенные проблемы при осуществлении некоторых технологических процессов при производстве деталей и узлов из них, особенно при литье, сварке, горячей обработке давлением.  [c.211]

Монокристаллические отливки получают как из традиционных, так и специально разработанных для данного процесса сплавов. При создании новых сплавов для монокристаллического литья нет необходимости вводить в них элементы, упрочняющие границы зерен (С, В, Hf, Zr, РЗМ), поскольку не существует большеугловых границ. Поэтому в безуглеродистых сплавах отсутствуют карбиды и остаются только у- и у -фазы. Дальнейшее повышение стабильности сплава (т. е. повышение температур солидуса и полного растворения у -фазы) может быть достигнуто оптимальным его легированием тугоплавкими металлами (W, Та, Re, Мо) и у -стабилизаторами (Ti, Та). Это приводит к существенному торможению контролируемых диффузией высокотемпературных процессов, в том числе коагуляции у -фазы. Важная роль при легировании уделяется рению (до 3%), в основном располагающемуся в у-твердом растворе. Содержащие рений сплавы (например, ЖС36) отличаются более узким интервалом кристаллизации. Так, температуры ликвидуса, солидуса и полного растворения у -фазы в сплаве ЖС36 равны соответственно 1409, 1337 и 1295 °С. Снижение содержания хрома (а следовательно, и жаростойкости) компенсируют добавками Hf и Y, образующими на поверхности плотные жаростойкие оксидные пленки. В связи с применением направленной кристаллизации значительно расширились возможности использования экономно легированных жаропрочных сплавов на основе интерметаллида №зА1. Так, например, установлено, что отливки из этих сплавов с монокристаллической структурой и кристаллографической ориентацией [111] обладают оптимальным сочетанием физико-механических свойств при температурах до 1200 °С высокими показателями жаропрочности, термоусталостной прочности и жаростойкости.  [c.367]

До температуры 300° С применяются обычные конструкционные стали, от 300 до 550° С теплостойкие, от 550 до 1000° С жаропрочные и жаростойкие стали и сплавы, а выше 1000° С особожаропрочные сплавы на основе тугоплавких металлов.  [c.392]

Недостатками графита являются хрупкость и низкая жаростойкость. Он начинает окисляться на воздухе уже при 450-500 °С. Поэтому для повышения жаростойкости графита прибегают к покрытию готовых изделий тугоплавкими металлами, твердыми сплавами, керамикой (А1,Оз), силицированию и боросилицированию.  [c.259]

При более высоких температурах эксплуатации (выше 1050—1100°С) необходимо применение сплавов на основе тугоплавких металлов Nb, Мо, Та, W Однако использование этих элементов в качестве основы жаропрочных спла ВОВ ставит перед металловедами и технологами много сложных проблем, связанных с их низкой жаростойкостью в окислительных средах и высокой хрупкостью  [c.322]

Возможности повышения рабочих температур современных жаропрочных и жаростойких сплавов на основе титана, никеля и тугоплавких металлов за счет их твердораствор-ного упрочнения или создания гетерофазных структур практически исчерпаны. Поэтому большое внимание исследователей привлекают композиционные материалы на основе интерметаллидов, тугоплавких металлов и направленно закристаллизованных эвтектик, упрочненные дисперсными включениями, дискретными или непрерывными волокнами олее тугоплавких, прочных и жестких, чем матрица, фаз, в том числе керамических.  [c.213]


название и свойства :: SYL.ru

Металлы относятся к самым распространенным материалам наравне со стеклом и пластмассами. Они используются людьми с давних времен. На практике люди познавали свойства металлов и с выгодой использовали их для изготовления посуды, бытовых предметов, различных сооружений и произведений искусства. Основной характеристикой этих материалов является их тугоплавкость и твердость. Собственно, от этих качеств зависит их применение в той или иной области.

Физические свойства металлов

Все металлы обладают следующими общими свойствами:

  1. Цвет – серебристо-серый с характерным блеском. Исключение составляют: медь и золото. Они соответственно выделяются красноватым и желтым оттенком.
  2. Агрегатное состояние – твердое тело, кроме ртути, которая является жидкостью.
  3. Тепло- и электропроводность – для каждого вида металлов выражается по-разному.
  4. Пластичность и ковкость – изменяющийся параметр в зависимости от конкретного металла.
  5. Температура плавления и кипения – устанавливает тугоплавкость и легкоплавкость, обладает разными значениями для всех материалов.

Все физические свойства металлов зависят от строения кристаллической решетки, ее формы, прочности и пространственного расположения.

Тугоплавкость металлов

Этот параметр становится важным, когда возникает вопрос о практическом применении металлов. Для таких важных отраслей народного хозяйства, как авиастроение, кораблестроение, машиностроение, основой являются тугоплавкие металлы и их сплавы. Кроме этого, их используют для изготовления высокопрочного рабочего инструмента. Литьем и выплавкой получают многие важные детали и изделия. По прочности все металлы делятся на хрупкие и твердые, а по тугоплавкости их подразделяют на две группы.

Тугоплавкие и легкоплавкие металлы

  1. Тугоплавкие – их температура плавления превышает точку плавления железа (1539 °C). К ним можно отнести платину, цирконий, вольфрам, тантал. Таких металлов всего несколько видов. На практике их применяется еще меньше. Некоторые не используются, так как они имеют высокую радиоактивность, другие – слишком хрупкие и не обладают нужной мягкостью, третьи – подвержены коррозии, а есть такие, что экономически невыгодные. Какой металл самый тугоплавкий? Как раз об этом пойдет речь в данной статье.
  2. Легкоплавкие – это металлы, которые при температуре меньше или равной температуре плавления олова 231,9 °C могут изменить свое агрегатное состояние. Например, натрий, марганец, олово, свинец. Металлы применяются в радио- и электротехнике. Их часто используют для антикоррозийных покрытий и в качестве проводников.

Вольфрам – самый тугоплавкий металл

Это твердый и тяжелый материал с металлическим блеском, светло-серого цвета, обладающий высокой тугоплавкостью. Механической обработке поддается трудно. При комнатной температуре он является хрупким металлом и легко ломается. Вызвано это загрязнением его примесями кислорода и углерода. Технически чистый вольфрам при температуре более 400 градусов Цельсия становится пластичным. Проявляет химическую инертность, плохо вступает в реакции с другими элементами. В природе вольфрам встречается в виде сложных минералов, таких как:

  • шеелит;
  • вольфрамит;
  • ферберит;
  • гюбнерит.

Вольфрам получают из руды, применяя сложные химические переработки, в виде порошка. Используя методы прессования и спекания, изготовляют детали простой формы и бруски. Вольфрам — очень стойкий элемент к температурным воздействиям. Поэтому размягчить металл не могли в течение ста лет. Не имелось таких печей, которые могли бы разогреваться до нескольких тысяч градусов. Ученые доказали, что самым тугоплавким металлом является вольфрам. Хотя существует мнение, что сиборгий, по теоретическим данным, обладает большей тугоплавкостью, но утверждать твердо этого нельзя, так как он радиоактивный элемент и имеет маленький срок существования.

Исторические сведения

Знаменитый шведский химик Карл Шееле, имеющий профессию аптекаря, в небольшой лаборатории, проводя многочисленные опыты, открыл марганец, барий, хлор и кислород. А незадолго до смерти в 1781 году выявил, что минерал тунгстен является солью неизвестной тогда кислоты. После двух лет работы его ученики, два брата д’Элуяр (испанские химики), выделили из минерала новый химический элемент и назвали его вольфрамом. Только через столетие вольфрам – самый тугоплавкий металл — произвел настоящий переворот в промышленности.

Режущие свойства вольфрама

В 1864 году английский ученый Роберт Мюшет использовал вольфрам как легирующую добавку к стали, которая выдерживала красное каление и еще больше увеличивала твердость. Резцы, которые изготовляли из полученной стали, увеличили скорость резания металла в 1,5 раза, и она стала составлять 7,5 метра в минуту.

Работая в этом направлении, ученые получали все новые технологии, увеличивая скорость обработки металла с использованием вольфрама. В 1907 году появилось новое соединение вольфрама с кобальтом и хромом, которое стало основоположником твердых сплавов, способных увеличивать скорость резания. В настоящее время она возросла до 2000 метров в минуту, и все это благодаря вольфраму – самому тугоплавкому металлу.

Применение вольфрама

Этот металл обладает сравнительно высокой ценой и тяжело обрабатывается механическим способом, поэтому применяют его там, где невозможно заменить другими, сходными по свойствам материалами. Вольфрам прекрасно выдерживает высокие температуры, имеет значительную прочность, наделен твердостью, упругостью и тугоплавкостью, поэтому находит широкое использование во многих областях промышленности:

  • Металлургической. Она является основным потребителем вольфрама, который идет на производство высокого качества легированных сталей.
  • Электротехнической. Температура плавления самого тугоплавкого металла составляет почти 3400 °C. Тугоплавкость металла позволяет применять его для производства нитей накаливания, крючков в осветительных и электронных лампах, электродов, рентгеновских трубок, электрических контактов.
  • Машиностроительной. Благодаря повышенной прочности сталей, содержащих вольфрам, изготавливают цельнокованые роторы, зубчатые колеса, коленчатые валы, шатуны.
  • Авиационной. Какой самый тугоплавкий металл используют для получения твердых и жаропрочных сплавов, из которых делают детали авиационных двигателей, электровакуумных приборов, нити накаливания? Ответ прост – это вольфрам.
  • Космической. Из стали, содержащей вольфрам, производят реактивные сопла, отдельные элементы для реактивных двигателей.
  • Военной. Высокая плотность металла позволяет изготавливать бронебойные снаряды, пули, броневую защиту торпед, снарядов и танков, гранаты.
  • Химической. Стойкая вольфрамовая проволока против кислот и щелочей используется для сеток к фильтрам. С помощью вольфрама меняют скорость химических реакций.
  • Текстильной. Вольфрамовая кислота используется как краситель для тканей, а вольфрамит натрия применяют для производства кожи, шелка, водоустойчивых и огнестойких тканей.

Приведенный перечень использования вольфрама в разных областях индустрии указывает на высокую ценность этого металла.

Получение сплавов с вольфрамом

Вольфрам, самый тугоплавкий металл в мире, часто используют для получения сплавов с другими элементами для улучшения свойств материалов. Сплавы, которые содержат вольфрам, как правило, получают по технологии порошковой металлургии, так как при общепринятом способе все металлы превращаются в летучие жидкости или газы при его температуре плавления. Процесс сплавления проходит в вакууме или в атмосфере аргона, чтобы избежать окисления. Смесь, состоящую из металлических порошков, прессуют, спекают и подвергают плавке. В некоторых случаях только вольфрамовый порошок подвергают прессовке и спеканию, а затем пористую заготовку насыщают расплавом другого металла. Сплавы вольфрама с серебром и медью получают именно таким способом. Даже небольшие добавки самого тугоплавкого металла увеличивают жаростойкость, твердость и стойкость к окислению в сплавах с молибденом, танталом, хромом и ниобием. Пропорции в этом случае могут быть совершенно любыми в зависимости от потребностей промышленности. Более сложные сплавы, зависящие от соотношения компонентов с железом, кобальтом и никелем, имеют следующие свойства:

  • не тускнеют на воздухе;
  • обладают хорошей химической стойкостью;
  • имеют отличные механические свойства: твердость и износоустойчивость.

Довольно сложные соединения образует вольфрам с бериллием, титаном и алюминием. Они выделяются устойчивостью при высокой температуре к окислению, а также жаропрочностью.

Свойства сплавов

В практической деятельности вольфрам часто соединяют с группой иных металлов. Соединения вольфрама с хромом, кобальтом и никелем, обладающие повышенной стойкостью к кислотам, используют для изготовления хирургических инструментов. А особые жаропрочные сплавы, кроме вольфрама – самого тугоплавкого металла, содержат в своем составе хром, никель, алюминий, никель. Вольфрам, кобальт и железо входит в состав лучших марок магнитной стали.

Вольфрамсодержащие стали устойчивы к истиранию, не трескаются, неизменно сохраняют твердость. Режущие инструменты не только увеличивают скорость обработки металла, но и имеют длительный срок службы.

Самые легкоплавкие и тугоплавкие металлы

К легкоплавким относятся все металлы, температура плавления которых меньше, чем у олова (231,9 °C). Элементы этой группы находят применение в качестве антикоррозийных покрытий, в электро- и радиотехнике, входят в состав антифрикционных сплавов. Ртуть, точка плавления которой -38,89 °C, при комнатной температуре является жидкостью и находит широкое применение в научных приборах, ртутных лампах, выпрямителях, переключателях, в хлорном производстве. У ртути самая низкая температура плавления по сравнению с другими металлами, входящими в группу легкоплавких. К тугоплавким металлам принадлежат все, температура плавления которых больше, чем у железа (1539 °C). Чаще всего их используют в качестве добавок при изготовлении легированных сталей, а также они могут служить и основой для некоторых специальных сплавов. Вольфрам, имеющий максимальную температуру плавления 3420 °C, в чистом виде используют в основном для нитей накала в электролампах.

Довольно часто в кроссвордах задают вопросы, какой из металлов самый легкоплавкий или самый тугоплавкий? Теперь, не задумываясь, можно ответить: самый легкоплавкий – ртуть, а самый тугоплавкий – вольфрам.

Коротко о железе

Этот металл называют основным конструкционным материалом. Детали из железа встречаются как на космическом корабле или подводной лодке, так и дома на кухне в виде столовых приборов и различных украшений. Этот металл имеет серебристо-серый цвет, обладает мягкостью, пластичностью и магнитными свойствами. Железо является очень активным элементом, на воздухе образуется оксидная пленка, которая препятствует продолжению реакции. Во влажной среде появляется ржавчина.

Температура плавления железа

Железо обладает пластичностью, хорошо поддается ковке и плохо обрабатывается литьем. Этот прочный металл легко обрабатывается механическим способом, используется для изготовления магнитоприводов. Хорошая ковкость позволяет его применять для декоративных украшений. Является ли железо самым тугоплавким металлом? Следует отметить, что его температура плавления равна 1539 °C. А по определению, к тугоплавким относятся металлы, температура плавления которых больше, чем у железа.

Однозначно можно сказать, что железо — не самый тугоплавкий металл, и даже не принадлежит к этой группе элементов. Он относится к среднеплавким материалам. Назовите самый тугоплавкий металл? Такой вопрос не застанет теперь вас врасплох. Можно смело отвечать – это вольфрам.

Вместо заключения

Примерно тридцать тысяч тонн в год вольфрама производится во всем мире. Этот металл непременно входит в состав наилучших сортов сталей для изготовления инструментов. На нужды металлургии расходуется до 95% всего вырабатываемого вольфрама. Для удешевления процесса в основном используют более дешевый сплав, состоящий из 80% процентов вольфрама и 20% железа. Используя свойства вольфрама, его сплав с медью и никелем применяют для производства контейнеров, используемых под хранение радиоактивных веществ. В радиотерапии этот же сплав служит для изготовления экранов, обеспечивая надежную защиту.

У какого вещества температура плавления самая высокая


Физические свойства металлов

Все металлы обладают следующими общими свойствами:

  1. Цвет – серебристо-серый с характерным блеском. Исключение составляют: медь и золото. Они соответственно выделяются красноватым и желтым оттенком.
  2. Агрегатное состояние – твердое тело, кроме ртути, которая является жидкостью.
  3. Тепло- и электропроводность – для каждого вида металлов выражается по-разному.
  4. Пластичность и ковкость – изменяющийся параметр в зависимости от конкретного металла.
  5. Температура плавления и кипения – устанавливает тугоплавкость и легкоплавкость, обладает разными значениями для всех материалов.

Все физические свойства металлов зависят от строения кристаллической решетки, ее формы, прочности и пространственного расположения.

Тугоплавкость металлов

Этот параметр становится важным, когда возникает вопрос о практическом применении металлов. Для таких важных отраслей народного хозяйства, как авиастроение, кораблестроение, машиностроение, основой являются тугоплавкие металлы и их сплавы. Кроме этого, их используют для изготовления высокопрочного рабочего инструмента. Литьем и выплавкой получают многие важные детали и изделия. По прочности все металлы делятся на хрупкие и твердые, а по тугоплавкости их подразделяют на две группы.

Свежее

На токамаке KSTAR установили новый рекорд по удержанию плазмы

Армия США испытает легкие танки

Индийцы завершили войсковые испытания собственного пистолета-пулемета

Рачки-мизиды удобрили водорослевые лужайки рыбок-фермеров

AstraZeneca и Центр Гамалеи запланировали комбинированные испытания вакцины от COVID-19

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Тугоплавкие и легкоплавкие металлы

  1. Тугоплавкие – их температура плавления превышает точку плавления железа (1539 °C). К ним можно отнести платину, цирконий, вольфрам, тантал. Таких металлов всего несколько видов. На практике их применяется еще меньше. Некоторые не используются, так как они имеют высокую радиоактивность, другие – слишком хрупкие и не обладают нужной мягкостью, третьи – подвержены коррозии, а есть такие, что экономически невыгодные. Какой металл самый тугоплавкий? Как раз об этом пойдет речь в данной статье.
  2. Легкоплавкие – это металлы, которые при температуре меньше или равной температуре плавления олова 231,9 °C могут изменить свое агрегатное состояние. Например, натрий, марганец, олово, свинец. Металлы применяются в радио- и электротехнике. Их часто используют для антикоррозийных покрытий и в качестве проводников.

Классификация металлов по температуре плавления

Разные металлы могут переходить в жидкое состояние при разной температуре. Вследствие этого выделяют определённую классификацию. Их делят следующим образом:

  1. Легкоплавкие — те элементы, которые могут становиться жидкими уже при температуре ниже 600 градусов. К ним относят цинк, олово, свинец и пр. Их можно расплавить даже в домашних условиях — просто нужно разогреть при помощи плиты или паяльника. Такие виды нашли применение в технике и электронике. Они используются для соединения элементов из металла и движения электрического тока. Олово плавится при 232 градусах, а цинк — при 419 градусах.
  2. Среднеплавкие — элементы, которые начинают расплавляться при температуре от шестисот до тысячи шестисот градусов. Эти элементы используют по большей части для строительных элементов и металлоконструкций, то есть при создании арматур, плит и строительных блоков. В эту группу входят: железо, медь, алюминий. Температура плавления алюминия сравнительно низка и составляет 660 градусов. А вот железо начинает переходить в жидкое состояние лишь при температуре 1539 градусов. Это один из самых распространенных металлов, используемых в промышленности, особенно в автомобильной. Однако железо подвержено коррозии, то есть ржавчине, поэтому ему требуется специальная поверхностная обработка. Его необходимо покрывать краской или олифой, и не допускать попадание влаги.
  3. Тугоплавкие — это такие материалы, которые расплавляются и становятся жидкими при температуре выше 1600 градусов. В эту группу относят вольфрам, титан, платину, хром и т. п. Они используются в ядерной промышленности и для некоторых машинных деталей. Они могут применяться для расплавки других металлов, изготовления высоковольтных проводов или проволоки. Платину можно расплавить при 1769 градусах, а вольфрам — при 3420 °C.

Единственный элемент, который при обычных условиях находится в жидком состоянии — это ртуть. Температура его плавления составляет минус 39 градусов и его пары являются ядовитыми, поэтому его используют только в лабораториях и закрытых ёмкостях.

Вольфрам – самый тугоплавкий металл

Это твердый и тяжелый материал с металлическим блеском, светло-серого цвета, обладающий высокой тугоплавкостью. Механической обработке поддается трудно. При комнатной температуре он является хрупким металлом и легко ломается. Вызвано это загрязнением его примесями кислорода и углерода. Технически чистый вольфрам при температуре более 400 градусов Цельсия становится пластичным. Проявляет химическую инертность, плохо вступает в реакции с другими элементами. В природе вольфрам встречается в виде сложных минералов, таких как:

  • шеелит;
  • вольфрамит;
  • ферберит;
  • гюбнерит.

Вольфрам получают из руды, применяя сложные химические переработки, в виде порошка. Используя методы прессования и спекания, изготовляют детали простой формы и бруски. Вольфрам — очень стойкий элемент к температурным воздействиям. Поэтому размягчить металл не могли в течение ста лет. Не имелось таких печей, которые могли бы разогреваться до нескольких тысяч градусов. Ученые доказали, что самым тугоплавким металлом является вольфрам. Хотя существует мнение, что сиборгий, по теоретическим данным, обладает большей тугоплавкостью, но утверждать твердо этого нельзя, так как он радиоактивный элемент и имеет маленький срок существования.

Использование самого легкоплавкого металла в медицине

Ядовитый металл чаще всего встречался в эликсирах бессмертия и лекарствах для продления жизни. Алхимики пробовали добывать золото прямо из ртути, только сначала ее надо было нагреть. Ртуть называли праматерью металлов, она входила в теорию трех начал (с серой и солью) и была основным элементом философского камня.


Ртуть

Даже магические действия шаманов не могли обойтись без ртути. Распыляемым порошком киновари отпугивали нечистых духов. Несмотря на токсичность, «серебряную воду» активно использовали древние врачи практически во всех сферах своей деятельности.

Древнеегипетские жрецы клали немного ртути в сосуд и помещали в горло фараона, чтобы обезопасить его в загробной жизни.

Врачи были уверены, что жидкое серебро должно замечательно проходить сквозь человеческие кишки, распрямляя их. Но данный способ почему-то не прижился, так как у пациентов от большого объема высокоплотного «лекарства» происходил разрыв желудка.

Утверждают, что Иван Грозный стал жертвой именно ртути. Предположительно, ему или лечили сифилис, или давали лекарства, содержащие ртуть. То, что русский царь умер в результате ртутной интоксикации и имел деформации костей, свойственные глубоким старикам, уже доказано несколькими учеными.


Иван Грозный

Историки отмечали, что перед смертью царь очень изменился. Постоянная свирепость, искаженные черты лица, на теле не осталось ни единого волоса. Постоянные эпилептические припадки служили очередным доказательством отравления.

В 70-х годах в продаже можно было встретить множество препаратов с ртутью: мочегонные, слабительные, в мазях для отбеливания лица и антисептиках.

Амальгама серебра не так давно была распространенным пломбировочным стоматологическим материалом в России и до сих пор используется в дешевых пломбах за рубежом.


Пломба из амальгамы

Самый легкоплавкий металл на планете необходим человечеству по-прежнему. А вот смогут ли люди дружить с ним, не отравляя жизнь вокруг — очень спорный вопрос…

Исторические сведения

Знаменитый шведский химик Карл Шееле, имеющий профессию аптекаря, в небольшой лаборатории, проводя многочисленные опыты, открыл марганец, барий, хлор и кислород. А незадолго до смерти в 1781 году выявил, что минерал тунгстен является солью неизвестной тогда кислоты. После двух лет работы его ученики, два брата д’Элуяр (испанские химики), выделили из минерала новый химический элемент и назвали его вольфрамом. Только через столетие вольфрам – самый тугоплавкий металл — произвел настоящий переворот в промышленности.

Режущие свойства вольфрама

В 1864 году английский ученый Роберт Мюшет использовал вольфрам как легирующую добавку к стали, которая выдерживала красное каление и еще больше увеличивала твердость. Резцы, которые изготовляли из полученной стали, увеличили скорость резания металла в 1,5 раза, и она стала составлять 7,5 метра в минуту.

Работая в этом направлении, ученые получали все новые технологии, увеличивая скорость обработки металла с использованием вольфрама. В 1907 году появилось новое соединение вольфрама с кобальтом и хромом, которое стало основоположником твердых сплавов, способных увеличивать скорость резания. В настоящее время она возросла до 2000 метров в минуту, и все это благодаря вольфраму – самому тугоплавкому металлу.

Применение вольфрама

Этот металл обладает сравнительно высокой ценой и тяжело обрабатывается механическим способом, поэтому применяют его там, где невозможно заменить другими, сходными по свойствам материалами. Вольфрам прекрасно выдерживает высокие температуры, имеет значительную прочность, наделен твердостью, упругостью и тугоплавкостью, поэтому находит широкое использование во многих областях промышленности:

  • Металлургической. Она является основным потребителем вольфрама, который идет на производство высокого качества легированных сталей.
  • Электротехнической. Температура плавления самого тугоплавкого металла составляет почти 3400 °C. Тугоплавкость металла позволяет применять его для производства нитей накаливания, крючков в осветительных и электронных лампах, электродов, рентгеновских трубок, электрических контактов.

  • Машиностроительной. Благодаря повышенной прочности сталей, содержащих вольфрам, изготавливают цельнокованые роторы, зубчатые колеса, коленчатые валы, шатуны.
  • Авиационной. Какой самый тугоплавкий металл используют для получения твердых и жаропрочных сплавов, из которых делают детали авиационных двигателей, электровакуумных приборов, нити накаливания? Ответ прост – это вольфрам.
  • Космической. Из стали, содержащей вольфрам, производят реактивные сопла, отдельные элементы для реактивных двигателей.
  • Военной. Высокая плотность металла позволяет изготавливать бронебойные снаряды, пули, броневую защиту торпед, снарядов и танков, гранаты.
  • Химической. Стойкая вольфрамовая проволока против кислот и щелочей используется для сеток к фильтрам. С помощью вольфрама меняют скорость химических реакций.
  • Текстильной. Вольфрамовая кислота используется как краситель для тканей, а вольфрамит натрия применяют для производства кожи, шелка, водоустойчивых и огнестойких тканей.

Приведенный перечень использования вольфрама в разных областях индустрии указывает на высокую ценность этого металла.

Физики определили самое тугоплавкое вещество

Физики из Имперского колледжа Лондона, Института трансурановых элементов (Карлсруэ) и Университета Лондона уточнили температуры плавления карбидов гафния и тантала. С помощью лазерных методов плавки ученые показали, что наибольшей температурой плавления обладает чистый карбид гафния — HfC0,98 — материал плавится при 3959 ±84 градусах Цельсия. Ранее считалось, что самым тугоплавким материалом из известных является смешанный карбид гафния-тантала, содержащий примерно 20 процентов гафния. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports, кратко о нем сообщает пресс-релиз колледжа.

В результате оказалось, что наименьшей температурой плавления обладает карбид тантала — она соответствует 3768 ±84 градусах Цельсия. Ранее считалось, что самым тугоплавким материалом из известных является смешанный карбид гафния-тантала, содержащий примерно 20 процентов гафния. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports, кратко о нем сообщает пресс-релиз колледжа.

Исследования температуры плавления карбидов гафния и тантала датируются еще первой половиной XX века. Для этого использовался метод Пирани-Алтертума: с помощью электрического тока нагревалась пластинка материала с отверстием в центре. За пластинкой следили с помощью пирометра. В момент плавления отверстие оказывалось заполнено материалом и изменяло свое свечение. Разброс температур плавления, определенных этим методом для карбида гафния составил почти двести градусов, и по результатам измерений трудно было однозначно определить, какой из карбидов гафния и тантала является самым тугоплавким.

Получение сплавов с вольфрамом

Вольфрам, самый тугоплавкий металл в мире, часто используют для получения сплавов с другими элементами для улучшения свойств материалов. Сплавы, которые содержат вольфрам, как правило, получают по технологии порошковой металлургии, так как при общепринятом способе все металлы превращаются в летучие жидкости или газы при его температуре плавления. Процесс сплавления проходит в вакууме или в атмосфере аргона, чтобы избежать окисления. Смесь, состоящую из металлических порошков, прессуют, спекают и подвергают плавке. В некоторых случаях только вольфрамовый порошок подвергают прессовке и спеканию, а затем пористую заготовку насыщают расплавом другого металла. Сплавы вольфрама с серебром и медью получают именно таким способом. Даже небольшие добавки самого тугоплавкого металла увеличивают жаростойкость, твердость и стойкость к окислению в сплавах с молибденом, танталом, хромом и ниобием. Пропорции в этом случае могут быть совершенно любыми в зависимости от потребностей промышленности. Более сложные сплавы, зависящие от соотношения компонентов с железом, кобальтом и никелем, имеют следующие свойства:

  • не тускнеют на воздухе;
  • обладают хорошей химической стойкостью;
  • имеют отличные механические свойства: твердость и износоустойчивость.

Довольно сложные соединения образует вольфрам с бериллием, титаном и алюминием. Они выделяются устойчивостью при высокой температуре к окислению, а также жаропрочностью.

Свойства сплавов

В практической деятельности вольфрам часто соединяют с группой иных металлов. Соединения вольфрама с хромом, кобальтом и никелем, обладающие повышенной стойкостью к кислотам, используют для изготовления хирургических инструментов. А особые жаропрочные сплавы, кроме вольфрама – самого тугоплавкого металла, содержат в своем составе хром, никель, алюминий, никель. Вольфрам, кобальт и железо входит в состав лучших марок магнитной стали.

Вольфрамсодержащие стали устойчивы к истиранию, не трескаются, неизменно сохраняют твердость. Режущие инструменты не только увеличивают скорость обработки металла, но и имеют длительный срок службы.

Самые легкоплавкие и тугоплавкие металлы

К легкоплавким относятся все металлы, температура плавления которых меньше, чем у олова (231,9 °C). Элементы этой группы находят применение в качестве антикоррозийных покрытий, в электро- и радиотехнике, входят в состав антифрикционных сплавов. Ртуть, точка плавления которой -38,89 °C, при комнатной температуре является жидкостью и находит широкое применение в научных приборах, ртутных лампах, выпрямителях, переключателях, в хлорном производстве. У ртути самая низкая температура плавления по сравнению с другими металлами, входящими в группу легкоплавких. К тугоплавким металлам принадлежат все, температура плавления которых больше, чем у железа (1539 °C). Чаще всего их используют в качестве добавок при изготовлении легированных сталей, а также они могут служить и основой для некоторых специальных сплавов. Вольфрам, имеющий максимальную температуру плавления 3420 °C, в чистом виде используют в основном для нитей накала в электролампах.

Довольно часто в кроссвордах задают вопросы, какой из металлов самый легкоплавкий или самый тугоплавкий? Теперь, не задумываясь, можно ответить: самый легкоплавкий – ртуть, а самый тугоплавкий – вольфрам.

Самый токсичный металл

Ртути принадлежит высочайшая степень токсичности. Это самый ядовитый из всех нерадиоактивных элементов на планете, который начинает распространять свои пары при комнатной температуре. Если рядом присутствует человек, происходит поражение пищеварения, легких и нервной системы, причём первые признаки интоксикации наступают очень быстро, через 8 часов.

Симптомы отравления ртутью

И даже воздействие небольших доз, но длительный период, способно проявить себя в виде хронических заболеваний. Нервная система в первую очередь реагирует раздражением, недосыпанием, головными болями и быстрой усталостью. Выводится ртуть через почки. Начинаются частые позывы к мочеиспусканию, повышение температуры, рвота, слабость, тошнота, дрожь в теле.

Люди всегда знали о токсических свойствах ртути. Например, при изготовлении фетровых шляп использовались ртутные соединения, но другого способа тогда не было. У мастеров часто развивались поражения нервной системы и слабоумие. Поэтому безумный Шляпник, описанный Льюисом Кэрроллом в «Алисе в стране чудес», совсем не выдуманный персонаж.

Безумный Шляпник из “Алисы в стране чудес”

В обычной жизни пищевые отравления грозят любителям морепродуктов. Ртуть содержится и растворяется в морской воде, накапливаясь в организмах его обитателей.

Симптомы хронического отравления часто встречаются в прибрежных районах по всему миру. Особенно страдают беременные и дети, у которых это основная пища. Умеренная олигофрения диагностируется там намного чаще, чем у тех групп, где морская рыба не является основным источником питания.

Болезнь Минамата

Хищники, поедая мелочь, сохраняют и приумножает отраву в своих организмах. У каждой четвертой выловленной рыбы содержание металла превышает допустимые пределы. Особенно много его в тунце и лобстере. Экологи бьют тревогу, а компании по производству рыбных продуктов открещиваются. И никакая тепловая обработка не делает мясо менее токсичным.

Температура плавления железа

Железо обладает пластичностью, хорошо поддается ковке и плохо обрабатывается литьем. Этот прочный металл легко обрабатывается механическим способом, используется для изготовления магнитоприводов. Хорошая ковкость позволяет его применять для декоративных украшений. Является ли железо самым тугоплавким металлом? Следует отметить, что его температура плавления равна 1539 °C. А по определению, к тугоплавким относятся металлы, температура плавления которых больше, чем у железа.

Однозначно можно сказать, что железо — не самый тугоплавкий металл, и даже не принадлежит к этой группе элементов. Он относится к среднеплавким материалам. Назовите самый тугоплавкий металл? Такой вопрос не застанет теперь вас врасплох. Можно смело отвечать – это вольфрам.

Наиболее легкоплавкие металлы: свойства, особенности, физические характеристики

Строение и свойства металлов

Температура плавления – важная характеристика, которая чаще всего применяется именно к металлам. Она зависит от многих физических свойств веществ – их чистоты и кристаллической структуры. Какой металл наиболее легкоплавкий: Li, Al, Hg, Cu? Давайте выясним, кто из них действительно может называться таковым.

Наиболее легкоплавкие металлы

Плавление – процесс перехода из твердого состояния в жидкое. Он происходит под воздействием тепла, но зависит еще от ряда физических факторов, например от давления. Важную роль в том, насколько легко и тяжело вещество поддается плавлению, также играет его состав, размер кристаллов в решетке и прочность связей между атомами.

Температура плавления металлов очень разнится и может иметь даже минусовые значения. Она колеблется от -39 до +3410 градусов Цельсия. Тяжелее всего в жидкость превращаются молибден, вольфрам, хром, титан. Для этого процесса их требуется нагреть до температуры не менее 2000 градусов.

Наиболее легкоплавкими металлами являются галлий, ртуть, литий, олово, свинец, цинк, индий, висмут, таллий. Подробнее о некоторых из них читайте далее.

Ртуть

Полезный во многих сферах, но ядовитый металл был известен еще до нашей эры. Ртуть использовали античные и средневековые медики для лечения венерических и многих других заболеваний, алхимики пытались сделать из нее золото. Сегодня она применяется в электротехнике, приборостроении и органической химии.

Руть – это наиболее легкоплавкий металл на планете. При нормальных комнатных условиях она всегда жидкая, так как температура ее плавления составляет -39 градуса.

Ее пары очень опасны, поэтому ртуть содержат только в контейнерах и специальных стеклянных колбах.

На организм она действует как яд, отравляя его и выводя из строя нервную, иммунную, дыхательную и пищеварительную системы.

Галлий

Вторым в списке наиболее легкоплавких металлов находится галлий.

Он становится жидкостью при температуре выше 29,5 градусов Цельсия, и размягчить его можно просто подержав немного в руках.

При нормальных условиях галлий очень хрупкий, легко поддается механическому воздействию и окрашен в светло-серебристый, несколько голубоватый оттенок.

Металл очень рассеян в земной коре и не встречается в виде самородков. В природе его находят в составе различных минералов, таких как гранат, мусковит, турмалин, хлорит, полевой шпат. Кроме того, он содержится в морской воде. Галлий используют в высокочастотной электронике, для изготовления зеркал и различных сплавов.

Индий

В качестве простого вещества индий очень светлый, ковкий и мягкий настолько, что даже оставляет след, если им провести по бумаге. Он также является одним из наиболее легкоплавких металлов, но воздействуют на него только температуры выше 157 °C. Закипает он при 2072 градусах.

Как и галлий, индий не образует собственных месторождений, но содержится в различных рудах. Благодаря своей рассеяности в природе металл довольно дорогой. Его применяют в микроэлектронике, для изготовления легкоплавких сплавов, припоев, жидкокристаллических экранов для техники.

Олово

Олово плавится от температуры выше 231 градуса по Цельсию. Это пластичный и мягкий металл, светло-серебристого цвета. Оно существует четырех аллотропных модификациях, две из них появляются только при высоком давлении.

Олово довольно рассеяно в природе, но может образовывать собственные минералы, например, станнин и касситерит. Его используют в качестве покрытия для металлов для усиления их устойчивости к коррозии, а также для производства жести, фольги, разнообразных сплавов, посуды и деталей для музыкальных инструментов.

Литий

Литий – наиболее легкоплавкий металл, который становится жидкостью при температуре 180 градусов. Он мягкий, хорошо поддается ковке и механической обработке.

Он относится к щелочным металлам, но проявляет активность гораздо хуже остальных представителей группы.

Он медленно реагирует с влажным воздухом, а в сухой атмосфере остается практически стабильным

Металл встречается в сподумене, лепидолите, в месторождениях с оловом, висмутом и вольфрамом, содержится в морской воде и в звездных космических объектах.

Литий часто используется для изготовления гальванических элементов, аккумуляторов, применяют в качестве окислителя, а также в пиротехнике.

В сплавах с кадмием, медью и алюминием используется в космической, военной и авиационной технике.

Что такое тугоплавкие металлы? | Металлические супермаркеты

Фрагмент молибдена

Вообще говоря, металлы с очень высокой температурой плавления называются тугоплавкими. Тугоплавкие металлы способны сохранять свою форму и свою общую полезность в ряде экстремальных сред, таких как сильнокислые или щелочные, с другими коррозионно-активными химическими веществами или с высокой температурой или высоким давлением.

Металлы, считающиеся тугоплавкими, обычно соответствуют следующим двум пороговым значениям:

  • Температура плавления выше 2200 C (4000 F)
  • Сопротивление ползучести выше 1500 C (2700 F)

Есть 5 металлов, которые считаются тугоплавкими металлами:

  1. Вольфрам
  2. Ниобий
  3. Молибден
  4. Тантал
  5. Рений

Прочие металлы, обладающие аналогичными свойствами и иногда называемые тугоплавкими металлами:

  • Титан
  • Ванадий
  • Хром
  • Цирконий
  • Гафний
  • Рутений
  • Родий
  • Осмий
  • Иридиум

Одним из примеров металла, не являющегося тугоплавким, является чистая медь.Если медный стержень нагреть с одного конца, другой конец очень быстро нагреется. У него очень высокая теплопроводность (см. ссылку, какие металлы лучше всего проводят тепло). При более низких температурах медный стержень начнет деформироваться. Тот факт, что он легко деформируется при нагревании, не позволяет считать его огнеупорным.

Однако молибден

имеет очень высокую температуру плавления (2623 °C / 4753 °F). Если в приведенном выше примере применяется такое же тепло, форма молибдена останется прежней.Он имеет один из самых низких коэффициентов теплового расширения, а температура начала ползучести превышает 1500 °C / 2732 °F. Способность сохранять форму и твердость при высоких температурах делает молибден тугоплавким металлом.

Тугоплавкие металлы также имеют высокую плотность и твердость при комнатной температуре.

Ниобий

Ниобий является наименее плотным из тугоплавких металлов и единственным, который реально поддается отжигу. Ниобий можно найти в аэрокосмических и ядерных реакторах.

Молибден

Молибден в основном используется вместо вольфрама, когда важным фактором является стоимость. Молибден дешевле вольфрама, но имеет сопоставимые свойства. Он обычно используется в качестве упрочняющего сплава в стали.

Тантал Тантал

обладает превосходной коррозионной стойкостью. Чаще всего он встречается в области медицины как разрешающий элемент хирургического инструментария. Пленки тантала также можно найти в конденсаторах сотовых телефонов.

Рений

Рений используется во многих из вышеупомянутых приложений.Он обычно используется в качестве сплава в других сплавах тугоплавких металлов, повышая пластичность и прочность на растяжение.

Вольфрам

Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех металлов – невероятные 3410°C / 6170°F. Вольфрам наиболее известен тем, что используется в качестве нити накаливания в лампах накаливания. Он также известен своим появлением при сварке TIG (вольфрам в инертном газе), где он используется в качестве постоянного неплавящегося электрода.

Металлические супермаркеты

Metal Supermarkets — крупнейший в мире поставщик мелких партий металла с более чем 100 обычными магазинами в США, Канаде и Великобритании.Мы являемся экспертами в области металлов и предоставляем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В супермаркетах металлов мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных применений. Наш склад включает в себя: мягкую сталь, нержавеющую сталь, алюминий, инструментальную сталь, легированную сталь, латунь, бронзу и медь.

У нас есть широкий ассортимент форм, включая стержни, трубы, листы, пластины и многое другое. И мы можем порезать металл по вашим точным спецификациям.

Посетите сегодня один из наших более чем 100 офисов в Северной Америке.

Стиль цитирования International Journal of Refractory Metals and Hard Materials [обновление 2021 г.]

Это краткое руководство по форматированию цитат и библиографии в рукописи для International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. Полное руководство по подготовке рукописи см. в инструкциях журнала для авторов.

Использование программного обеспечения для управления ссылками

Обычно вы не форматируете свои цитаты и библиографию вручную.Самый простой способ — использовать диспетчер ссылок:

Paperpile Стиль цитирования встроен, и вы можете выбрать его в меню «Настройки» > «Стиль цитирования» или «Paperpile» > «Стиль цитирования» в Документах Google.
EndNote Стиль можно найти здесь: обзор стилей вывода
Mendeley, Zotero, Papers и др. большинство ссылок на программы управления.
BibTeX BibTeX syles обычно являются частью шаблона LaTeX. Ознакомьтесь с инструкциями для авторов, если издатель предлагает шаблон LaTeX для этого журнала.

Журнальные статьи

Эти примеры представляют собой ссылки на статьи в научных журналах и то, как они должны появляться в вашей библиографии.

Не все журналы организуют публикуемые статьи по томам и выпускам, поэтому эти поля необязательны.Некоторые электронные журналы не указывают диапазон страниц, а вместо этого указывают идентификатор статьи. В таком случае безопасно использовать идентификатор статьи вместо диапазона страниц.

Журнальная статья с 1 автором

[1]

Р. Фут, Математика и сложные системы, Наука. 318 (2007) 410–412.

Журнальная статья с 2 авторами

[1]

П. Дж. Донован, Дж. Гирхарт, Конец начала плюрипотентных стволовых клеток, Nature. 414 (2001) 92–97.

Журнальная статья с 3 авторами

[1]

Ф.Р. Бибер, Ч.Х. Бреннер, Д. Лазер, Генетика человека. Нахождение преступников по ДНК их родственников, Наука. 312 (2006) 1315–1316.

Журнальная статья с 4 или более авторами

[1]

Y. Zong, Z. Chen, J.B. Innes, C. Chen, Z. Wang, H. Wang, Борьба с пожарами и наводнениями на прибрежных болотах позволила первому рису выращивание риса в восточном Китае, природа. 449 (2007) 459–462.

Книги и главы книг

Здесь приведены примеры ссылок на авторские и отредактированные книги, а также главы книг.

Авторская книга

[1]

М. Массари, Г. Джанфрате, Л. Занетти, Corporate Valuation, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, 2016.

Отредактированная книга

[1 ]

А.-Т. Tymienecka, ed., Destiny, the Inward Quest, Temporality and Life, Springer Netherlands, Dordrecht, 2011.

Глава в отредактированной книге

[1]

W. Yuan, W. Sickel, D. Yang, Pseudo -Дифференциальные операторы, в: В. Сиккель, Д. Ян (ред.), Морри и Кампанато знакомятся с Бесовым, Лизоркиным и Трибелем, Springer, Берлин, Гейдельберг, 2010: стр.137–146.

Веб-сайты

Иногда ссылки на веб-сайты должны появляться непосредственно в тексте, а не в библиографии. См. Инструкции для авторов для Международного журнала Refractory Metals and Hard Materials.

Сообщение в блоге

[1]

Р. Эндрюс, какого цвета эти туфли? Интернет захватывает новый аргумент, IFLScience. (2016). https://www.iflscience.com/brain/what-color-are-these-shoes-new-argument-engulfs-the-internet/ (по состоянию на 30 октября 2018 г.).

Отчеты

В этом примере показана общая структура, используемая для правительственных отчетов, технических отчетов и научных отчетов. Если вы не можете найти отчет под номером , возможно, лучше указать отчет как книгу. Авторами отчетов обычно считаются не отдельные люди, а правительственный департамент или агентство, такое как «Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США» или «Национальный институт рака».

Отчет правительства

[1]

Счетная палата правительства, Интермодальные перевозки: множество факторов, влияющих на сообщение между аэропортом и междугородним пассажирским железнодорожным сообщением, U.S. Government Printing Office, Washington, DC, 2013.

Тезисы и диссертации

Тезисы, включая докторские. диссертации, магистерские диссертации или бакалаврские диссертации следуют основному формату, описанному ниже.

Докторская диссертация

[1]

Е.И. Грин, Caregiver wellness: Исследование рисков для здоровья лиц, осуществляющих непосредственный уход за пожилыми людьми и инвалидами, докторская диссертация, Университет Капелла, 2009 г. .Вместо этого для правильной ссылки требуется полная дата и номер страницы.

Статья в New York Times

[1]

Дж. Шварц, А. Блиндер, Хьюстон сталкивается с неотложной задачей: сдвинуть горы штормового мусора, New York Times. (2017) А13.

Цитаты в тексте

Ссылки должны быть процитированы в тексте порядковыми номерами в квадратных скобках :

В этом предложении цитируется одна ссылка [1].
В этом предложении цитируются две ссылки [1,2].
В этом предложении цитируются четыре ссылки [1–4].

О журнале

Другие стили

Специальный выпуск: авансы в огнеупорных металлах и смежных соединениях

Уважаемые коллеги,

Тугоплавкие металлы относятся к классу металлов, которые обладают высокими температурами плавления с исключительной стойкостью к нагреву и износу, и основными элементами являются вольфрам, молибден, ниобий, тантал, рений, гафний и хром.Их применение имеет жизненно важное значение практически во всех основных отраслях промышленности, включая аэрокосмическую, химическую и нефтяную инженерию, электротехнику и электронику и т. д. Недавние исследования также показали, что соединения на основе тугоплавких металлов демонстрируют исключительную функциональность в фотоэлектрических и электрохимических процессах, что делает их потенциальные кандидаты для новых применений материалов для преобразования и хранения энергии, таких как использование солнечной энергии, катализ и литий-ионные батареи.

Исследования тугоплавких металлов и связанных с ними соединений были хорошо развиты в течение последних нескольких десятилетий благодаря новым приложениям, которые возникли с критическими требованиями к свойствам материалов, обращаясь к новым стратегиям синтеза и изготовления для точного управления микроструктурами и, в свою очередь, продвигая теоретические и технологическое развитие дизайна и получение функционализированных или даже многофункциональных материалов. Таким образом, знания, полученные в результате последних достижений, откроют новые многообещающие возможности для разработки передовых материалов с превосходными характеристиками для различных применений.

Поэтому в этом специальном выпуске мы хотели бы пригласить исследователей внести свой вклад в оригинальные исследовательские работы, а также обзорные статьи, которые включают (но не ограничиваются) фундаментальную теорию тугоплавких металлов и родственных соединений; синтез материалов, изготовление, производство и обработка; настройка структуры и свойств; и применения материалов в различных областях. Мы особенно заинтересованы в работе, которая может дать новые идеи или стимулировать новые идеи для дальнейшего продвижения исследований в этой области.

Проф. д-р Цзиньшу Ван
Приглашенный редактор

Информация о подаче рукописей

Рукописи должны быть представлены онлайн на сайте www.mdpi.com путем регистрации и входа на этот сайт. После регистрации нажмите здесь, чтобы перейти к форме отправки. Рукописи можно подавать до указанного срока. Все материалы, прошедшие предварительную проверку, рецензируются экспертами. Принятые статьи будут постоянно публиковаться в журнале (как только они будут приняты) и будут перечислены вместе на веб-сайте специального выпуска.Приглашаются исследовательские статьи, обзорные статьи, а также короткие сообщения. Для планируемых статей в редакцию можно отправить название и краткую аннотацию (около 100 слов) для размещения на сайте.

Представленные рукописи не должны быть опубликованы ранее или находиться на рассмотрении для публикации в другом месте (за исключением материалов конференции). Все рукописи проходят тщательную рецензирование в рамках единого процесса слепого рецензирования. Руководство для авторов и другая необходимая информация для подачи рукописей доступны на странице Инструкции для авторов. Materials — международный рецензируемый журнал с открытым доступом, выходящий раз в полгода, издаваемый MDPI.

Перед отправкой рукописи посетите страницу Инструкции для авторов. Плата за обработку статьи (APC) для публикации в этом журнале с открытым доступом составляет 2300 швейцарских франков (швейцарских франков). Представленные документы должны быть хорошо отформатированы и на хорошем английском языке. Авторы могут использовать MDPI Услуги редактирования на английском языке перед публикацией или во время авторских правок.

Типы и свойства тугоплавких металлов — MD

Существует множество тугоплавких металлов, с которыми можно применять некоторые виды высокотемпературных применений.В этой статье мы объясним типы тугоплавких металлов, типы тугоплавких металлов и области применения тугоплавких металлов.

Что такое тугоплавкие металлы?

Вольфрамовый элемент (Источник изображения: Matmatch).

Фактически огнеупорный означает, что материал имеет превосходные свойства при повышенных температурах. Одними из наиболее важных примеров тугоплавких металлов являются молибден (Mo) и вольфрам (W). Эти материалы демонстрируют очень хорошую твердость и прочность при повышенных температурах.

Если говорить о молибдене (Мо), у Мо очень высокая температура плавления и относительно плотный и жесткий материал. В таких приложениях молибден можно использовать в чистом виде. Также к молибдену могут быть добавлены небольшие количества легирующих элементов, таких как титан и цирконий (всего менее 1%). Этот сплав получил название ТМЗ. Из-за высокой термостойкости молибдена он имеет очень важные области применения, такие как теплозащитные экраны, нагревательные элементы, электроды для контактной сварки и т. д.Также молибден можно использовать в качестве легирующего элемента в сталях и суперсплавах.

Вольфрам(W) также имеет превосходные характеристики по сравнению с другими металлами. Температура плавления вольфрама самая высокая среди чистых металлов. Вольфрам — самый плотный и прочный чистый металл. Как известно, вольфрам используется в качестве провода в лампочках накаливания. Типичными областями применения вольфрама являются ракетные и реактивные двигатели и электроды для дуговой сварки. Вольфрам также широко используется в качестве элемента в инструментальных сталях, жаропрочных сплавах и карбиде вольфрама.

Важнейшим недостатком вольфрама и молибдена является окисляемость при высоких температурах, таких как 550-600 градусов. Если эти материалы окисляются, они теряют свои высокотемпературные свойства. Из-за этого на детали из вольфрама и молибдена необходимо наносить некоторые виды защитных покрытий. Также их можно использовать в вакуумной атмосфере, например, при использовании вольфрамовой проволоки в лампах накаливания.

Также существуют другие второстепенные тугоплавкие металлы, такие как коломбий (Cb) и тантал (Ta).

Наиболее распространенные тугоплавкие металлы можно обобщить, как указано выше. Не забывайте оставлять свои комментарии и вопросы по «Тугоплавким металлам и типам» ниже!

Что такое огнеупоры — Институт огнеупоров (TRI)

Огнеупоры — это керамические материалы, разработанные для того, чтобы выдерживать очень высокие температуры (свыше 1000°F [538°C]), с которыми сталкивается современное производство. Более термостойкие, чем металлы, они используются для облицовки горячих поверхностей во многих промышленных процессах.

В дополнение к устойчивости к тепловым нагрузкам и другим физическим явлениям, вызванным теплом, огнеупоры могут выдерживать физический износ и коррозию, вызванную химическими агентами. Таким образом, они необходимы для производства продуктов нефтехимии и очистки бензина.

Огнеупорные изделия обычно относятся к одной из двух широких категорий: предварительно формованные формы или неформованные составы, часто называемые специальными или монолитными огнеупорами.Кроме того, есть огнеупорные керамические волокна, которые напоминают жилую изоляцию, но изолируют при гораздо более высоких температурах. Кирпичи и формы являются более традиционной формой огнеупоров и исторически составляли большую часть производства огнеупоров.

Огнеупоры бывают всех форм и размеров. Они могут быть спрессованы или отформованы для использования в полах и стенах, изготовлены в виде взаимосвязанных форм и клиньев или изогнуты, чтобы соответствовать внутренней части котлов и ковшей. Некоторые огнеупорные детали имеют небольшие размеры и сложную и тонкую геометрию; другие, в виде сборных или литых блоков, массивны и могут весить несколько тонн.

Из чего сделаны огнеупоры?

Огнеупоры производятся из природных и синтетических материалов, обычно неметаллических, или комбинаций соединений и минералов, таких как оксид алюминия, шамоты, бокситы, хромит, доломит, магнезит, карбид кремния и цирконий.

Для чего используются огнеупоры?

От самых простых (например, кирпичная футеровка камина) до сложных (например, тепловые экраны входа в атмосферу для космического челнока) огнеупоры используются для удержания тепла и защиты технологического оборудования от высоких температур.В промышленности их применяют для футеровки котлов и печей всех типов (реакторы, ковши, перегонные кубы, печи и др.).

Это дань уважения инженерам-огнеупорщикам, ученым, техникам и заводскому персоналу, что более 5000 брендовых продуктов в Соединенных Штатах перечислены в последнем «Каталоге продукции огнеупорной промышленности».

Часы Укрощение пламени: История огнеупоров.

Размер рынка тугоплавких металлов, объем и прогноз

Нью-Джерси, США — В этом отчете Refractory Metals Market представлен всесторонний обзор важных аспектов, которые будут стимулировать рост рынка, таких как движущие силы рынка, ограничения, перспективы, возможности, ограничения, текущие тенденции, а также технические и промышленные достижения.Подробное изучение отрасли, развитие и совершенствование промышленного сектора, а также выпуск новых продуктов, изложенные в этом отчете о рынке тугоплавких металлов, является чрезвычайной помощью для новых ключевых игроков коммерческого рынка при выходе на рынок. В этом отчете о рынке тугоплавких металлов проводится тщательная оценка рынка и предоставляется экспертный анализ рынка с учетом траектории рынка с учетом текущей ситуации на рынке и прогнозов на будущее. В этом отчете о рынке огнеупорных металлов дополнительно освещаются движущие факторы рынка, обзор рынка, объем отрасли и доля рынка.Поскольку в этом отчете о рынке огнеупорных металлов представлена ​​эффективная рыночная стратегия, ключевые игроки могут получить огромную прибыль, сделав правильные инвестиции в рынок. Поскольку этот отчет о рынке огнеупорных металлов отражает постоянно меняющиеся потребности потребителей, продавцов и покупателей в разных регионах, становится легко ориентироваться на конкретные продукты и получать значительный доход на мировом рынке.

Получить полную копию отчета в формате PDF: (включая полное оглавление, список таблиц и рисунков, диаграмму) https://www.Verifiedmarketreports.com/download-sample/?rid=44736

Этот отчет о рынке огнеупорных металлов проливает свет на несколько ключевых источников, которые можно использовать в бизнесе для достижения наилучших результатов и доходов. В нем также рассматриваются некоторые важные способы управления глобальными свободами в опросе и развития бизнеса. С помощью этого хорошо обоснованного исследования рынка ключевые игроки могут легко получить заметное место в охоте. Он также отражает глобальное влияние COVID-19 на различные отрасли и страны.Этот отчет об исследовании дает четкое представление о будущих движущих силах развития, ограничениях, жесткой сцене, обзоре разделов и проницательном размере рынка исследований стран и районов на период определения 2022–2029 годов. В этом отчете о рынке также содержится информация о отраслевых моделях, кусочках пирога, возможностях развития и трудностях. Кроме того, он выполняет обзор рынка, чтобы указать модели развития, стратегии и процедуры, которым следуют ключевые участники.

Ключевые игроки, упомянутые в отчете об исследовании рынка тугоплавких металлов:

Xiamen Tungsten, CMOC, Molymet, H.К. Старк, ALMT, Global Tungsten & Powders, CBMM, Codelco, JDC, Rising Rare Metals EO-Materials, WOLFRAM Company JSC, Treibacher Industrie, Climax Molybdenum, Global Advanced Metals, Ningxia Orient Tantalum Industry, Rhenium Alloys, ATI

Сегментация рынка тугоплавких металлов:   

По типу продукции рынок в основном делится на:

• Металлический молибден
• Металлический вольфрам
• Металлический ниобий
• Металлический тантал
• Металлический рений

По применению этот отчет охватывает следующие сегменты:

• Сталелитейная промышленность
• Электронная и электротехническая промышленность
• Твердосплавные инструменты и изнашиваемые детали
• Авиакосмическая промышленность
• Прочее

Стратегический анализ, выполненный в этом анализе рынка тугоплавких металлов, включает обобщенную информацию о рыночной среде, структуре ценообразования, покупательском поведении клиентов, а также микро- и макротенденциях.Кроме того, он призван охватить географический анализ для основных регионов, таких как Азиатско-Тихоокеанский регион, Северная Америка, Европа, Латинская Америка, Ближний Восток и Африка. Некоторые из основных игроков упоминаются в этом отчете о рынке огнеупорных металлов вместе с их сильными и слабыми сторонами и стратегиями, которые они принимают. Далее в нем рассказывается об основных сегментах, долях рынка, размере рынка и второстепенных факторах. Здесь представлены расширенные данные о текущих событиях на рынке и общий рыночный сценарий.

Получите скидку на покупку этого отчета  https://www.Verifiedmarketreports.com/ask-for-discount/?rid=44736

Обзор рынка тугоплавких металлов

Полное название журнала International Journal of Refractory Metals and Hard Materials
Аббревиатура Int. Дж. Преломление. Жесткий Мет.
ISSN (Print) 0263-4368
Область3

АТРИБУТЫ ДЕТАЛИ
РАСЧЕТНЫЙ ГОД 2022
БАЗОВЫЙ ГОД 2021
ПРОГНОЗНЫЙ ГОД 2029
ИСТОРИЧЕСКИЙ ГОД 2020
ЕДИНИЦА Стоимость (млн/млрд долларов США)
ПОКРЫТЫЕ СЕГМЕНТЫ типов, приложений, конечных пользователей и т. д.
ПОКРЫТИЕ ОТЧЕТА Прогноз доходов, рейтинг компании, конкурентная среда, факторы роста и тенденции
ПО РЕГИОНАМ Северная Америка, Европа, Азиатско-Тихоокеанский регион, Латинская Америка, Ближний Восток и Африка
ОБЛАСТЬ ПЕРСОНАЛИЗАЦИИ Бесплатная настройка отчета (эквивалентно 4 рабочим дням аналитика) при покупке. Добавление или изменение охвата страны, региона и сегмента.

Географический сегмент, охваченный отчетом:

В отчете Refractory Metals предоставляется информация о рынке, который далее подразделяется на субрегионы и страны/регионы.В дополнение к доле рынка в каждой стране и субрегионе, эта глава данного отчета также содержит информацию о возможностях получения прибыли. В этой главе отчета упоминается доля рынка и темпы роста каждого региона, страны и субрегиона в течение расчетного периода.

 • Северная Америка (США и Канада)
 • Европа (Великобритания, Германия, Франция и остальные страны Европы)
 • Азиатско-Тихоокеанский регион (Китай, Япония, Индия и остальные страны Азиатско-Тихоокеанского региона)
 • Латинская Америка (Бразилия , Мексика и остальная часть Латинской Америки)
 • Ближний Восток и Африка (ССЗ и остальная часть Ближнего Востока и Африки) 

Ответы на ключевые вопросы в отчете:  

1.Какие пять ведущих игроков на рынке огнеупорных металлов?

2. Как изменится рынок тугоплавких металлов в ближайшие пять лет?

3. Какой продукт и приложение займут львиную долю рынка Огнеупорные металлы?

4. Каковы движущие силы и ограничения рынка тугоплавких металлов?

5. Какой региональный рынок покажет наибольший рост?

6. Какими будут среднегодовой темп роста и размер рынка Огнеупорные металлы в течение прогнозируемого периода?

Для получения дополнительной информации, запроса или настройки перед покупкой посетите веб-сайт @ https://www.Verifiedmarketreports.com/product/global-refractory-metals-market-2019-by-manufacturers-regions-type-and-application-forecast-to-2024/

Визуализация рынка тугоплавких металлов с использованием проверенной информации о рынке: —

Verified Market Intelligence — это наша платформа с поддержкой BI для повествовательного повествования об этом рынке. VMI предлагает подробные прогнозы тенденций и точную информацию о более чем 20 000 развивающихся и нишевых рынках, помогая вам принимать важные решения, влияющие на доход, для блестящего будущего.

VMI предоставляет целостный обзор и глобальную конкурентную среду в отношении региона, страны и сегмента, а также ключевых игроков на вашем рынке. Представьте свой отчет о рынке и результаты с помощью встроенной функции презентации, которая сэкономит более 70% вашего времени и ресурсов для инвесторов, продаж и маркетинга, исследований и разработок и разработки продуктов. VMI обеспечивает доставку данных в форматах Excel и Interactive PDF с более чем 15 ключевыми рыночными индикаторами для вашего рынка.

Визуализация рынка тугоплавких металлов с помощью VMI @ https://www.Verifiedmarketresearch.com/vmintelligence/

Самые популярные отчеты

Объем мирового рынка лоратадина и прогноз

Размер мирового рынка полиэфиримида (PEI) и прогноз

Объем мирового рынка триоктилтримеллитата (TOTM) и прогноз

Объем мирового рынка прокладок и прокладок и прогноз

Размер мирового рынка самоклеящихся этикеток и прогноз

Объем мирового рынка тугоплавких металлов и прогноз

Размер мирового рынка порошка карбида вольфрама (WC) и прогноз

Объем мирового рынка интегрированных фотоэлектрических систем (BIPV) и прогноз

Размер мирового рынка метиленового синего и прогноз

Объем мирового рынка сандалового масла и прогноз

О нас: Проверенные отчеты о рынке

Verified Market Reports — ведущая международная исследовательская и консалтинговая фирма, обслуживающая более 5000 клиентов по всему миру.Мы предоставляем передовые решения для аналитических исследований, а также предлагаем исследования, обогащенные информацией.

Мы также предлагаем информацию о стратегическом анализе и анализе роста, а также данные, необходимые для достижения корпоративных целей и принятия важных решений о доходах.

Наши 250 аналитиков и малых и средних предприятий предлагают высокий уровень знаний в области сбора данных и управления с использованием промышленных технологий для сбора и анализа данных по более чем 25 000 высокоэффективных и нишевых рынков. Наши аналитики обучены сочетать современные методы сбора данных, превосходную методологию исследования, знания и многолетний коллективный опыт для проведения информативных и точных исследований.

Наши исследования охватывают множество отраслей, включая энергетику, технологии, производство и строительство, химию и материалы, продукты питания и напитки и т. д. Обслуживая многие организации из списка Fortune 2000, мы предлагаем богатый и надежный опыт, который охватывает все виды исследовательских потребностей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.