Примеры металлов тугоплавких и легкоплавких: Приведите примеры металлов: а)Тугоплавких и легкоплавких б)серебристо-серых и имеющих цвет

12 элементов, свойства, особенности и сферы применения

Что считать тугоплавким металлом

О признаке, по которому металл причисляют к группе, говорит название.

Тугоплавкие металлы – это химические элементы с температурой плавления выше большинства остальных:

• В классическом понимании это более 2200°С. Таким свойством наделены пять металлов.
• Однако термин «тугоплавкие» применяют и в отношении металлов с температурой плавления выше железа, т.е. от 1850°С. По этому параметру тугоплавкими металлами являются еще девять элементов.

Таким образом, список тугоплавких элементов включает 14 позиций.

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.

Физико-химические характеристики

Главная характеристика группы – тугоплавкость – обеспечивается структурой атомов. Электроны располагаются так близко, что для разрыва межатомных связок требуется температура до двух тысяч градусов.

Вторая общая черта – замедленность деформации ползучести. Чтобы они начали «расползаться», требуется нагрев 1500+°C. В отличие от легкоплавких металлов, которые растекаются при паре сотен градусов.

Однако большинство свойств тугоплавких металлов (плотность, твердость, сопротивляемость сжатию) разнятся из-за принадлежности к разным группам и отличий в структуре кристаллической решетки.

Больше схожести в химических свойствах:

• Легкость образования соединений с другими элементами, из-за чего обнаружить тугоплавы в чистом виде невозможно.
• На воздухе покрываются защитной пленкой. Скорость определяется температурой.
• При нагреве либо взаимодействии с газами (азотом, водородом, углеродом) первоначальные свойства утрачиваются, развивается коррозия, появляется хрупкость.
• Устойчивость перед воздействием кислот.

Учитывая такие характеристики, с элементами работают в вакууме. Самый распространенный пример – вольфрамовая нить накаливания внутри бытовой лампочки.

Понятие о шкале температур

Некоторые неметаллические предметы тоже обладают похожими свойствами. Самым распространённым является вода. Относительно свойств жидкости, занимающей господствующее положение на Земле, была разработана шкала температур. Реперными точками признаны температура изменения агрегатных состояний воды:

1. Превращения из жидкости в твердое вещество и наоборот приняты за ноль градусов.
2. Кипения (парообразования внутри жидкости) при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.) принята за 100 ⁰С.

Внимание! Кроме шкалы Цельсия на практике измеряют температуру в градусах Фаренгейта и по абсолютной шкале Кельвина. Но при исследовании свойств металлических предметов другие шкалы используют довольно редко.

Технология получения

Исходник большинства тугоплавов – руда.

Процесс традиционен:

1. Из нее удаляют примеси.
2. Рафинируют (восстанавливают нужный элемент). Способ восстановления зависит от требуемой степени чистоты металла. Поэтому задействуют дугообразную, электронно-лучевую либо плазменную плавку.
3. Лучший продукт дает плазма. Он представляет собой мелкие гранулы, порошок либо заготовки (проволока, фольга, слитки, арматура, прокат).

Технология плавления специфична, поэтому таким сырьем занимаются специальные предприятия. В СССР их было всего два.

Обработка тугоплавких металлов возможна только методами порошковой металлургии.

Как получают вольфрам?

В природе чистый вольфрам не встречается. Он входит в состав горных пород в виде триоксида, а также вольфрамитов железа, марганца и кальция, реже меди или свинца. По оценкам ученых содержание вольфрама в земной коре в среднем составляет 1,3 грамма на одну тонну. Это достаточно редкий элемент по сравнению с другими видами металлов. Содержание вольфрама в руде после добычи обычно не превышает 2%. Поэтому добытое сырье отправляется на обогатительные фабрики, где методом магнитной или электростатической сепарации массовая доля металла доводится до отметки 55-60%.

Процесс его получения разделяется на технологические этапы. На первом этапе выделяют чистый триоксид из добытой руды. Для этого используют метод термического разложения. При температурах от 500 до 800 градусов по Цельсию все лишние элементы расплавляются, а тугоплавкий вольфрам в виде оксида легко можно собрать из расплава. На выходе получается сырье с содержанием оксида шестивалентного вольфрама на уровне 99%.

Полученное соединение тщательно измельчают и проводят восстановительную реакцию в присутствии водорода при температуре 700 градусов по Цельсию. Это позволяет выделить чистый металл в виде порошка. Далее его спрессовывают под высоким давлением и спекают в водородной среде при температурах 1200-1300 градусов по Цельсию. После этого полученная масса отправляется в электрическую плавильную печь, где под воздействием тока нагревается до температуры свыше 3000 градусов. Так вольфрам переходит в расплавленное состояние.

Для окончательной очистки от примесей и получения монокристаллической структурной решетки используется метод зонной плавки. Он подразумевает, что в определенный момент времени расплавленной находится только некоторая зона из общей площади металла. Постепенно двигаясь, эта зона перераспределяет примеси, в результате чего в конечном итоге они скапливаются в одном месте и их легко можно удалить из структуры сплава.

Готовый вольфрам поступает на склад в виде штабиков или слитков, предназначенных для последующего производства нужной продукции. Для получения сплавов вольфрама все составные элементы измельчают и смешивают в виде порошка в необходимых пропорциях. Далее производится спекание и плавка в электрической печи.

Сферы применения

Применение тугоплавких металлов не ограничивается бытовыми лампочками.

Их свойства обеспечивают использование всеми отраслями промышленного комплекса, ВПК, в быту:

• Металлургия. Компонент-лигатура для сплавов.
• Судо-, авиа-, космостроение. Детали двигателей.
• Ядерный сектор. Материал деталей реакторов.
• Химпром. Катализатор, источник света.
• Электроника. Конденсаторы.

Материал популярен как база жаропрочных, повышенно устойчивых конструкций (огнеупоров) для указанных отраслей. Особенно если требуются детали сложной конфигурации.

Особняком стоит выращивание рубинов. Для этого в бесцветный кристалл добавляют микродозы хрома.

Почти всегда применяются сплавы. Например, ядерщиками и строителями космических аппаратов востребована молибденово-танталово-вольфрамовая композиция. Она не деформируется при температурах порядка 4000°С, упруга, пластична, невосприимчива к ржавлению.

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.

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

Название	Ниобий	Молибден	Тантал	Вольфрам	Рений
Температура плавления	2750 K (2477 °C)	2896 K (2623 °C)	3290 K (3017 °C)	3695 K (3422 °C)	3459 K (3186 °C)
Температура кипения	5017 K (4744 °C)	4912 K (4639 °C)	5731 K (5458 °C)	5828 K (5555 °C)	5869 K (5596 °C)
Плотность	8,57 г·см³	10,28 г·см³	16,69 г·см³	19,25 г·см³	21,02 г·см³
Модуль Юнга	105 ГПа	329 ГПа	186 ГПа	411 ГПа	463 ГПа
Твёрдость по Виккерсу	1320 МПа	1530 МПа	873 МПа	3430 МПа	2450 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.

Молибдену требуется пара процентов лигатур в составе, чтобы свойства сплава изменились.

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

Вольфрам, его сплавы востребованы там, где нужна повышенная плотность в условиях запредельных температур.

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.

В природе ниобий и тантал соседи. Не случайно названы по именам отца и дочери – Тантала и Ниобы, персонажей древнегреческих мифов.

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.

Вместе с гафнием и титаном – материал двигателей космических аппаратов (например, американского Аполлона).

Цена ниобия

Поскольку элемент не имеет больших залежей на земле и имеет сложную технологию производства его цена всегда было очень высокой и сростом развития автомобилестроения, энергетики, самолетостроения и космической технологии его цена неуклонно росла. При этом были периоды, когда она оставалась низкой из-за кризисных явлениях в мировой экономики.
Цена Nb на мировом рынке в тыс. $ за метрическую тонну по годам:

• 1940 – 0.77162;
• 1950 -13.991;
• 2004 – 48.372;
• 2010 – 41.500;
• 2018 – 42. 280.

Азиатско-Тихоокеанский регион в потреблении Nb начал доминировать на мировом рынке с 2021 года, что было вызвано ростом использования конструкционных сталей в автомобильной и аэрокосмической промышленности в таких странах, как Китай, Индия и Япония.

На мировом рынке Nb крупным производителем является CBMM (Бразилия), обладающая монополией на его поставки с 84% долей мирового рынка.

Другие известные компании:

1. China Molybdenum Co. Ltd, Китай NIOBEC (Magris Resources Company), Канада.
2. Alkane Resources Ltd, США.
3. Современное российское предприятие-производитель Nb в кон.
4. Предприятия, которые остановили производство: Malyshevskoye mine department, ОАО «Забайкальский ГОК», ООО «Стальмаг», ОАО «Вишневогорский ГОК».\

Цена ниобия – 42.280 тыс. $ за метрическую тонну
Сегодня в России реализуются проекты с инвестициями по восстановлению редкоземельных месторождений и развитию ниобиевой отрасли:

1. Томторпроект.
2. Белозиминское месторождение.
3. Катугинскоеместорождение.
4. Чуктуконскоеместорождение.
5. Зашихинскоеместорождение.
6. Улуг-Танзекское месторождение.

Ожидается, что в 2019-2024 гг на мировом рынке ниобия будет среднегодовой темп роста в 5,90%. Основные факторы, влияющими на него – высокое потребление Nb в конструкционной стали и широкое использование сплавов при производстве авиационных двигателей.

Рекорды для неорганических веществ

Самым сильным стабильным окислителем

, является комплекс дифторида криптона и пентафторида сурьмы. Из-за сильного окисляющего действия (окисляет все элементы в высшие степени окисления, в том числе кислород и азот воздуха) для него очень трудно измерить электродный потенциал. Единственный растворитель, который реагирует с ним достаточно медленно – безводный фтористый водород.

Самым плотным веществом

, является осмий. Его плотность составляет 22,5 г/см 3 .

Самый легкий металл

– это литий. Его плотность составляет 0,543 г/см 3 .

Самый дорогой металл

– это калифорний. Его стоимость в настоящее время составляет 6 500 000 долларов за 1 грамм.

Контрольная работа по теме «Металлы»

Контрольная работа по теме «Металлы»

1 вариант.

ЧАСТЬ А. Тестовые задания с выбором ответа.

1. (2 б). Электронная формула внешнего энергетического уровня атомов щелочных металлов:

А. ns¹. Б. ns². В. ns² p¹. Г. ns² p².

2. (2 б). Вид химической связи в простом веществе магнии:

А. Ионная Б. Ковалентная полярная

В. Ковалентная неполярная Г. Металлическая

3. (2 б). Простое вещество с наиболее ярко выраженными металлическими свойствами:

А. Алюминий. Б. Бор. В. Галлий. Г. Индий.

4. (2 б). Железо относится к электронному семейству:

А. s- элементов. Б. р- элементов. В. d- элементов. Г. f – элементов.

5. (2 б). Наиболее энергично реагирует с водой:

А. Барий. Б. Кальций. В. Магний. Г. Стронций.

6. (2 б). С раствором серной кислоты не взаимодействует:

А. Алюминий. Б. Магний. В. Серебро. Г. Цинк.

7. (2 б). Гидроксид алюминия взаимодействует с веществом, формула которого:

А. BaSO₄. Б. NaOH. B. KCl. Г. NaNO₃ .

8. (2 б). Элементом Э в схеме превращений Э → Э₂О → ЭОН является:

А. Барий. Б. Литий. В. Серебро. Г. Углерод.

Часть В. Задания со свободным ответом.

1. (5б). Можно ли получить вещества, формулы которых приведены в правом столбце, из веществ, формулы которых приведены в левом столбце, при их взаимодействии с соляной кислотой. Напишите уравнения реакций, которые действительно происходят.

Zn NaOH CaO Hg

+ HCl =

NaCl ZnCl2 H2O CaCl2 HgCl2 Н2

2. (2б). Чем обусловлена жёсткость воды? Почему жёсткую воду нельзя употреблять в паровых котлах?

3. (4б). Что такое коррозия металлов? Какие виды коррозии вам известны? Какие факторы способствуют замедлению, а какие – усилению коррозии металлов?

4. (2б). Приведите примеры металлов: а) тугоплавких и легкоплавких; б) серебристо-серых и имеющих другой цвет.

5. (2б). В каком виде встречаются металлы в природе?

6. (2б). Почему легкий и прочный металл кальций не применяется в авиационной промышленности и других областях машиностроения?

7. (7б). По схеме превращений составьте уравнения реакций в молекулярном виде. Для последнего превращения запишите полное и сокращенное ионные уравнения. Укажите типы реакций.

Cu(OH)₂ → CuO →CuSO₄→ Cu(OH)₂ 

Контрольная работа по теме «Металлы»

2 вариант.

ЧАСТЬ А. Тестовые задания с выбором ответа.

1. (2 б). Электронная формула внешнего энергетического уровня атомов щелочноземельных металлов:

А. ns¹. Б. ns². В. ns² p¹. Г. ns² p².

2. (2 б). Вид химической связи в простом веществе алюминии:

А. Ионная Б. Ковалентная полярная

В. Ковалентная неполярная Г. Металлическая

3. (2 б). Простое вещество с наиболее ярко выраженными металлическими свойствами:

А. Алюминий. Б. Барий. В. Магний. Г. Кальций.

4. (2 б). Калий относится к электронному семейству:

А. s- элементов. Б. р- элементов. В. d- элементов. Г. f – элементов.

5. (2 б). Наиболее энергично реагирует с водой:

А. Литий. Б. Натрий. В. Калий. Г. Цезий.

6. (2 б). С соляной кислотой не взаимодействует:

А. Медь. Б. Кальций. В. Литий. Г. Цинк.

7. (2 б). Гидроксид магния взаимодействует с веществом, формула которого:

А. BaSO₄. Б. NaOH. B. НCl. Г. NaNO₃ .

8. (2 б). Элементом Э в схеме превращений Э → ЭО → Э(ОН)₂ является:

А. Натрий. Б. Цинк. В. Барий. Г. Азот.

Часть В. Задания со свободным ответом.

1. (5б). Можно ли получить вещества, формулы которых приведены в правом столбце, из веществ, формулы которых приведены в левом столбце, при их взаимодействии с раствором серной кислотой. Напишите уравнения реакций, которые действительно происходят и запишите их.

Mg КOH CaO Cu

+ H2SO4 = (разб.)

К2SO4 MgSO4 H2O Ca SO4 CuSO4 Н2

2. (4б). Дайте определение сплавам, их классификация и свойства. Важнейшие сплавы и их значение в жизни общества.

3. (2б). Перечислите основные физические свойства металлов.

4. (2б). Приведите примеры металлов: а) лёгких и тяжёлых; б) мягких и твёрдых.

5. (2б). В виде каких соединений железо встречается в природе, где они применяются?

6. (2б). Какие выгодные свойства алюминия позволяют его широко применять в различных областях жизни? Приведите примеры.

7. (7б). По схеме превращений составьте уравнения реакций в молекулярном виде. Для последнего превращения запишите полное и сокращенное ионные уравнения. Укажите типы реакций.

Fe(OH)₂ → FeO →FeCl₂→ Fe(OH)₂ 

Свойства тугоплавких металлов | Что делает тугоплавкие металлы уникальными?

Свойства тугоплавких металлов | Что делает тугоплавкие металлы такими уникальными?

---

---

0 Комментарий админ

просмотров сообщений: 3,548

Тугоплавкие металлы в основном включают вольфрам, тантал, молибден, ниобий, гафний, хром, ванадий, цирконий и титан. Собственно, температура плавления рения тоже чрезвычайно высока, но запасы его слишком редки, чаще всего используются в жаропрочных сплавах деталей реактивных двигателей. Среди них наиболее распространенными тугоплавкими металлами являются вольфрам, тантал, молибден, ниобий. В этой статье мы рассмотрим эти четыре часто используемых свойства тугоплавких металлов.

Свойства тугоплавких металлов

Свойства тугоплавких металлов – 1. Вольфрам

Он имеет самую высокую температуру плавления среди широко используемых тугоплавких металлов, достигая 3410±20℃ . Он серебристо-белый и выглядит как сталь. Вольфрам не только тверд, но и химически стабилен. Большинство кислот и оснований лишь незначительно воздействуют на вольфрам. Водород, вода или разбавленные кислоты не действуют на вольфрам. Коррозия возникает только в горячей царской водке и смеси 1:1 плавиковой и азотной кислот.

Вольфрам

Вольфрам имеет высокую твердость и температуру плавления, и его трудно обрабатывать. Однако сварка чешуйчатого или филаментного вольфрама относительно проста. Поэтому в вакуумных системах вольфрам часто используется для изготовления нитей электронной эмиссии, катодов рентгеновских трубок, пружинных элементов, высокотемпературных термопар, испарителей печей, сварочных электродов.

Свойства тугоплавких металлов – 2. Тантал

Тантал – легкий, высокопрочный тугоплавкий металл с температурой плавления 2996 °С . Химически тантал обладает очень хорошей коррозионной стойкостью. Он не реагирует с царской водкой, хромовой кислотой, азотной кислотой, серной кислотой и соляной кислотой в горячих и холодных условиях, но растворяется в плавиковой кислоте, растворе фтора и щавелевой кислоте.

Тантал

В то же время он может соединяться с водородом с образованием гидридов, разрушающих свойства металлов и вызывающих хрупкость. Кроме того, тантал обладает значительными геттерными свойствами по активным газам и может поглощать большинство остаточных газов в вакуумной системе, за исключением инертных газов.

Свойства тугоплавких металлов – 3. Молибден

Молибден представляет собой тугоплавкий металл с высокой твердостью, немагнитными и стабильными химическими свойствами. Его температура плавления составляет 2620 ° C . При высоких температурах молибден будет медленно окисляться при 520°С , а быстрое окисление начнется выше 600°С . При нормальной температуре или при не слишком высокой температуре молибден стабилен на воздухе или в воде.

Молибден

С точки зрения коррозионной стойкости молибден подвергается коррозии только горячим разбавленным раствором соляной кислоты и смесью 1:1 плавиковой кислоты и азотной кислоты. В вакуумных приложениях молибден подвергают термообработке или добавляют ниобий для увеличения прочности на разрыв.

Свойства тугоплавких металлов – 4. Ниобий

Ниобий имеет температуру плавления 2468 °C и является тугоплавким металлом с высокой прочностью и небольшим удельным весом. Ниобий обладает различными свойствами, подобными тантала , но он имеет более низкую температуру плавления и более высокое давление паров, чем тантал, поэтому он редко используется в качестве эмиттера горячих электронов. Из-за своего сильного сродства ниобий можно использовать в качестве газопоглотителя, особенно высокотемпературного газопоглотителя.

Ниобий

В вакуумных системах также может использоваться в качестве конструкционного материала. Он также широко используется в электросварке или электронно-лучевой сварке. Его добавляют в некоторые нержавеющие стали в качестве добавки для предотвращения межкристаллитной коррозии, вызванной углеродом. Кроме того, это 9Тугоплавкий металл 0013 также можно увидеть в нагревательном элементе и тепловом экране нагревательного устройства в вакуумном оборудовании.

Заключение 

Спасибо, что прочитали нашу статью, и мы надеемся, что она вам понравилась. Если вы хотите узнать больше о тугоплавких металлах и свойствах тугоплавких металлов, , вы можете посетить Advanced Refractory Metals (ARM) для получения дополнительной информации. Мы поставляем высококачественные тугоплавкие металлы для удовлетворения потребностей наших клиентов в исследованиях, разработках и производстве.

Похожие сообщения:

Свариваемость между титановым сплавом и нержавеющей сталью

Молибденовый порошок Типы и области применения

4 Использование гафния | Применение гафния и сплавов гафния

Использование молибдена в химической промышленности

Как плавить металлы со сверхвысокой температурой плавления?

спросил 8 лет, 2 месяца назад

Изменено 6 месяцев назад

Просмотрено 84k раз

$\begingroup$

Несколько лет назад на ярмарке эпохи Возрождения я наблюдал, как кузнец кует металл в формы. В это время ко мне пришел очень странный вопрос. Мне было интересно, из чего сделана печь. Моя логика гласила, что все, из чего была сделана печь, должно иметь более высокую температуру плавления, чем материалы, которые он плавил. Это быстро превратилось в стихийную гонку вооружений, что привело к странному вопросу о том, как мы плавим такие вещи, как тугоплавкие металлы (точнее, тот, у которого самая высокая температура плавления), чтобы мы могли плавить другие вещи внутри него.

Теперь я знаю, что (по какой-то непонятной мне причине) быстрое охлаждение может повлиять на прочность предмета. Есть ли подобное свойство манипулировать точкой плавления?

Примечание. Мое лучшее предположение (как можно сделать, чтобы сделать оружие жестче) состоит в том, что мы берем два элемента, расплавляем их, и получаемое соединение имеет более высокую температуру плавления.

• температура плавления

$\endgroup$

2

$\begingroup$

Температура плавления вольфрама 3422 °C является самой высокой из всех металлов и уступает только углероду, плавление которого происходит только при высоком давлении (стандартной температуры плавления не существует). Вот почему вольфрам используется в соплах ракет и футеровке реакторов. Существуют тугоплавкие керамика и сплавы с более высокой температурой плавления, в частности $\ce{Ta4HfC5}$ с температурой плавления 4215 °С, карбид гафния с температурой плавления 3900 °С и карбид тантала с температурой плавления 3800 °С.

Углерод

нельзя использовать для удержания расплавленного вольфрама, поскольку он будет реагировать с образованием карбида вольфрама. Иногда ковши и тигли, используемые для подготовки или транспортировки материалов с высокой температурой плавления, таких как вольфрам, футерованы различными высокоплавкими керамиками или сплавами. Обычно вольфрам и другие тугоплавкие материалы изготавливают в нерасплавленном состоянии. Используется процесс, известный как порошковая металлургия. В этом процессе используются 4 основных этапа:

• производство порошка — доступны различные методы для получения мелких частиц обрабатываемого материала
• смешивание порошков – используются стандартные процедуры для смешивания составляющих частиц в однородную смесь
• прессование – смешанный порошок помещается в форму и подвергается воздействию высокого давления
• спекание — уплотненный материал подвергается воздействию высокой температуры, и между частицами возникает определенный уровень связи.

$\endgroup$

3

$\begingroup$

Извините, я не могу комментировать здесь, но я хотел более прямо ответить на ваш вопрос.

Кузнецы избегают плавить свои горны, потому что «тепло», которое может плавить или окислять железо и сталь, на самом деле содержится в шаре в центре угля. На самом деле поддержание «структуры» угля — важный навык в кузнечном деле.

Чтобы было понятнее, представьте углубление в центре кучи угля. Именно здесь температура поднимается выше 2000 ° F, поскольку тепло отражается обратно на себя из-за того, что уголь превращается в своего рода огнеупорный шар. 9\circ\mathrm{C}$. Это для исследовательских целей, поэтому образцы представляют собой маленькие (2 мм) шарики. Они балансируются на струе аргона и нагреваются $\ce{CO2}$-лазерами.

Вот статья, в которой рассказывается об этой технике:
Д. Лангстафф, М. Ганн, Г. Н. Гривз, А. Марсинг и Ф. Каргл, Rev. Sci. Инструм. ; 2013 , 84 , 124901. (Зеркало)

$\endgroup$

0

$\begingroup$

Их можно расплавить, плавая в бассейне с более плотным металлом с высокой температурой кипения или в космосе, где их легко содержать. Или можно создать толстую активно охлаждаемую оболочку и расплавить их внутри нее, расплавив при этом часть оболочки. Наконец, это, вероятно, не очень практично, но можно использовать воздушную струю, чтобы держать их в подвешенном состоянии вдали от другого вещества, а затем плавить их с помощью лазеров или перегретого воздуха.

$\endgroup$

0

$\begingroup$

Здесь есть две альтернативы другим ответам, хотя вопрос о том, можно ли их использовать в больших масштабах, остается открытым.