Самое тугоплавкое вещество: Самое тугоплавкое вещество

Содержание

Физики определили самое тугоплавкое вещество

Физики из Имперского колледжа Лондона, Университета трансурановых элементов (Карлсруэ) и Университета Лондона уточнили температуры тантала карбидов и плавления гафния. Посредством лазерных способов плавки ученые продемонстрировали, что громаднейшей температурой плавления владеет чистый карбид гафния — HfC0,98 — материал плавится при 3959 ±84 градусах Цельсия. Ранее считалось, что самым тугоплавким материалом из известных есть смешанный карбид гафния-тантала, содержащий приблизительно 20 процентов гафния. Изучение размещено в издании *Scientific Reports, *коротко о нем информирует пресс-релиз колледжа.**

Изучения температуры тантала карбидов и плавления гафния датируются еще первой половиной XX века. Для этого употреблялся способ Пирани-Алтертума: посредством электрического тока нагревалась пластинка материала с отверстием в центре. За пластинкой следили посредством пирометра.

В момент плавления отверстие выяснялось заполнено материалом и изменяло собственный свечение.

Разброс температур плавления, определенных этим способом для карбида гафния составил практически двести градусов, и по итогам измерений тяжело было конкретно выяснить, какой из тантала и карбидов гафния есть самым тугоплавким.

Дендритная структура, появившаяся в месте плавления карбида тантала-гафния. Omar Cedillos-Barraza et al. / Scientific Reports, 2016

Образцы карбидов по окончании плавления лазером. Слева-направо: кабрид тантала, карбид тантала-гафния, карбид гафния. Omar Cedillos-Barraza et al. / Scientific Reports, 2016

Авторы новой работы, отметив несовершенство ранних методик и пирометров, внесли предложение применять новый подход для определения температуры плавления. В ней пример керамики плавился под действием замечательного 4,5-киловаттного лазера, по окончании чего исследователи смотрели за его свечением. Момент плавления определялся по трансформации отражения от поверхности.

Затем лазер отключался, а температура плавления определялась по плато на графике остывания примера: в момент затвердевания отводимая от примера теплота не меняет его температуры.

Слева: кривая температурной зависимости карбида гафния (тёмная) и производная сигнала отраженного света. Справа: температурные кривые для карбида тантала, тантала и гафния-гафния. Omar Cedillos-Barraza et al. / Scientific Reports, 2016

В следствии оказалось, что мельчайшей температурой плавления владеет карбид тантала — она соответствует 3768 ±?77 градусам Цельсия. Примечательно, что в некоторых ранних работах карбид тантала напротив считался более тугоплавким, чем карбид гафния. Большими температурами плавления владел состав Ta0.8Hf0.2C, ранее считавшийся рекордсменом — порядка 3905 ±?82 градусов Цельсия. Остальные смешанные карбиды плавились при более низких температурах.

Полным рекордсменом, согласно данным новой работы, стал карбид гафния HfC0,98, материал плавится при 3959 ±84 градусах Цельсия. Для сравнения, самым тугоплавким металлом есть вольфрам, плавящийся при 3422 градусах Цельсия.

Считается, что карбидные керамики смогут применяеться при постройке гиперзвуковых самолетов. При перемещении в воздухе на скорости более чем пяти чисел Маха теплоизоляция обязана выдерживать температуры в 2200 кельвин и выше.

Ранее химики из Университета Брауна (Провиденс) теоретически предсказали существование фазы смешанного карбида-нитрида гафния с рекордно большой температурой плавления — более чем 4400 кельвин. Ее состав отвечает формуле HfN0.38C0.51.

Создатель: Владимир Королёв

Случайные записи:

Американцы занялись разработкой «мозга» для беспилотных ведомых
«Севкабель-холдинг» провел испытания лака с использованием нанотехнологий

Галлий — металл, который плавится в руке.

Карбид гафния HfC. Порошок ТУ 6-09-03-361-78

Карбид гафния HfC. Порошок ТУ 6-09-03-361-78 — Plasmotherm.ru

Главная
›
Производство
›
Порошки Карбидов
›
HfC Карбид Гафния
›

Каталог

–
Производство
+
Порошки Нитридов
–
Порошки Карбидов
–
B4C Карбид Бора
–
VC Карбид Ванадия
–
HfC Карбид Гафния
–
Mo2C Карбид Молибдена
–
NbC Карбид Ниобия
–
TaC Карбид Тантала
–
TiC Карбид Титана
–
Cr3C2 Карбид Хрома
–
ZrC Карбид Циркония
+
Порошки Боридов
+
Порошки Силицидов
+
Порошки Гидридов
+
Нанопорошки
+
Химическая Продукция
+
Мелющие Тела
+
Порошки Металлов
+
Техническая керамика

Описание

Самое тугоплавкое вещество из известных веществ с температурой плавления 3959±84°C. Применяют в качестве абразивного материала. Из карбида гафния изготавливают керамику. Используют при изготовлении огнеупорных материалов. Применяется в ядерных реакторах. Возможно использование при изготовлении ламп накаливания. В качестве компонента сверхтвердых сплавов. Применяется в нагревателях, испаряющих металл. Используют при изготовлении износоустойчивых и огнеупорных керметов. Карбид гафния так же востребован для напыления на поверхности плазменным методом.

С товаром рекомендуют

Нитрид алюминия AlN. порошок Марка Т

4375 руб
Кобальт Оксид

3904 руб
Нитрид Бора Гексагональный BN. Марка А

3900 руб
Порошок Алюминиевый ПАД-1

632 руб
Иттрий Хлористый 6-водный «ХЧ» ТУ 6-09-4773-84

3217 руб

Конфиденциальность
О компании

г. Москва, ул. Тарутинская, дом 1

+7 495 212 11 70

plasmotherm@mail. ru

Товар успешно добавлен в корзину.

Заказать звонок:

Оставьте ваши данные, и наши менеджеры с вами свяжутся

Какой самый огнеупорный материал в мире?

0 Комментарий админ

просмотров сообщений: 2,919

На вопрос о материале с самой высокой температурой плавления в мире многие люди ответят: « Вольфрам ». Но я хочу сказать вам, что этот ответ верен только наполовину. Как мы все знаем, вольфрам — это чистый металл с самой высокой температурой плавления в мире, но самый тугоплавкий материал в мире — это не вольфрам. Тогда что такое самый огнеупорный материал в мире?

огнеупорный материал

Российские исследователи синтезировали порошковую смесь методом импульсного пламенного спекания в экстремальных условиях. Материал, состоящий в основном из карбида и нитрида гафния, имеет температуру плавления 4126,85. Карбиды и нитриды гафния имеют самые высокие температуры плавления в мире.

Такие термостойкие материалы будут в основном использоваться в оборонной и военной промышленности, аэрокосмической промышленности, электронной информации, энергетике, химической обороне, металлургии и атомной промышленности и других передовых областях с хорошей перспективой применения. В настоящее время исследователи изучают синтез материала и процесс твердофазного перехода, который предполагается использовать в ближайшем будущем.

Самый тугоплавкий материал в мире находится в стадии исследования, а теперь давайте сосредоточимся на том, который реально используется в жизни. Среди всех чистых металлов вольфрам имеет максимальную температуру плавления 3417 ± 10 ℃. Это стально-серый или серебристо-белый металл с очень сильными физическими характеристиками. Он не только имеет самую высокую температуру плавления среди всех нелегированных металлов, но также обладает высокой плотностью, хорошей жаропрочностью и коррозионной стойкостью.

Благодаря своим превосходным специальным свойствам вольфрам широко используется в горнодобывающей промышленности, металлургии, машиностроении, строительстве, транспорте, электронике, химической промышленности, легкой промышленности, текстильной промышленности, военной промышленности, аэрокосмической промышленности, науке и технике и других областях.

Вольфрам использовался в электрическом и электронном оборудовании. Он был первым и наиболее часто использовался в качестве вольфрамовой нити накаливания в лампочках, а также в рентгеновских трубках и суперсплавах. Вольфрамовый стержень применяется в качестве теплопроводов, сварочных электродов, насадок для производства кварца, мешалок для плавки, тяжелых молотов, крепежных изделий и т. д. Вольфрамовые тигли нашли широкое применение в технологиях выращивания монокристаллов из расплавленного корунда, а также в электронике и технологиях термического испарения – осаждения различных веществ. Детали противовеса из вольфрама помогают снизить нагрузки, которым подвергаются детали, и, следовательно, увеличить срок их службы.

Детали противовеса из вольфрамового сплава

Вольфрам является важным стратегическим металлом и основным материалом для военной промышленности. Наиболее известное применение вольфрама — в различных высокоскоростных боеприпасах, таких как пули, бронебойные пули, боеголовки, гранаты, артиллерийские и танковые орудия. Высокая плотность вольфрама повышает проникающую способность и мощность снаряда, а также он не радиоактивен, поэтому является идеальным бронебойным материалом.

Спасибо, что прочитали нашу статью, и мы надеемся, что она поможет вам лучше понять самых огнеупорных материалов в мире. Если вы хотите узнать больше об огнеупорных материалах, мы советуем вам посетить Advanced Refractory Metals (ARM) для получения дополнительной информации.

Штаб-квартира в Лейк-Форест, Калифорния, США, Advanced Refractory Metals (ARM) является ведущим поставщиком тугоплавких металлов по всему миру, предоставляя клиентам высококачественные изделия из тугоплавких металлов, такие как вольфрам, молибден, тантал, рений, титан, и цирконий по очень конкурентоспособной цене. Пожалуйста, посетите https://www.refractorymetal.org для получения дополнительной информации.

Связанные сообщения:

Медно-вольфрамовый контактный материал Метод приготовления

Как был открыт ванадий?

Классификация и использование танталовой проволоки

Типы высокотемпературных тугоплавких металлических материалов при лазерной формовке

Что такое огнеупорные материалы?

Состав:

Роль огнеупора
Что такое огнеупор?
Зачем нужен?
Refractory requirements
The melting point of some pure compounds used to manufacture refractory
Properties required in a refractory
Types of refractory materials
Insulating material

Refractory Materials

Role of refractory

Огнеупорные материалы оказывают решающее влияние на стоимость и качество стальной продукции. Диверсификация стальной продукции и требования к ее чистоте в последние годы увеличили спрос на высококачественные огнеупоры. Производство стали требует высоких температур порядка 1600 градусов по Цельсию. Кроме того, в сталеплавильном производстве используются высокотемпературные фазы, такие как расплавленная сталь, шлак и горячие газы. Эти фазы химически активны; для производства стали требуются огнеупорные материалы. Основным требованием является высококачественный огнеупор по более низкой цене, поскольку стоимость огнеупора увеличивает стоимость продукта.

Что такое огнеупорный?

Огнеупоры представляют собой неорганические неметаллические материалы, которые могут выдерживать высокие температуры без физико-химических изменений, оставаясь при этом в контакте с расплавленным шлаком, металлом и газами. Необходимо производить ряд огнеупорных материалов с различными свойствами для соответствия ряду условий обработки.

Ассортимент огнеупоров включает обожженные, химически и углеродсодержащие материалы, изготовленные в различных комбинациях и формах для разнообразных применений.

Зачем нужен?
• Для минимизации потерь тепла из реакционной камеры
• Для обеспечения преобразования химически активных реагентов в продукты, зависящие от тепловой энергии, поскольку металлические сосуды не подходят.
В производстве стали важны физико-химические свойства следующих фаз:
Шлак: Смесь кислых и основных неорганических оксидов, таких как SiO2, P2O5, CaO, MgO, FeO и т.д.; температура варьируется от 1400℃ до 1600℃.
Расплавленная сталь: железосодержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, посторонние элементы, неметаллические включения, растворенные газы, такие как азот, кислород и водород, и различные легирующие элементы, такие как Cr, Ni, Nb, Mo, W, Mo и т. д. .; температура 1600℃
Газы: CO, CO2, N2, Ar, содержащие твердые частицы Fe2O3, Fe3O4 и т.д.; температура от 1300℃ до 1600℃.
Вышеуказанные фазы непрерывно и постоянно находятся в контакте друг с другом и находятся в турбулентном движении.
Требования к огнеупорам:
Огнеупорные материалы должны выдерживать
• Высокие температуры
• Резкие перепады температур
• Нагрузки в условиях эксплуатации
• Химическое и абразивное воздействие фаз
Огнеупорный материал не должен загрязнять материал, которым это в контакте.
Температура плавления некоторых чистых соединений, используемых для производства огнеупоров0003
MgO (pure sintered)                           2800
CaO (limit)                                   2571
SiC pure                                      2248
MgO (90-95%)                               2193
Cr2O3                                       2138
Al2O3(pure sintered)                           2050
Fireclay                                     1871
SiO2                                         1715
Каолин (AL2O3. SIO2) 1816
Хромит (FEO. CR2O3) 2182
Свойства, требуемые в преломлых
разные фазы. В некоторых промышленных установках присутствует более одной фазы, например. в сталеплавильных емкостях шлак/металл/газы одновременно присутствуют в емкости при высоких температурах. В термических печах одновременно присутствуют твердые/восстановительные или окислительные газы. Ниже кратко описаны свойства огнеупорных материалов:
Огнеупорность
Огнеупорность – это свойство, при котором огнеупор будет деформироваться под нагрузкой. Огнеупорность определяется PCE (эквивалент пирометрического конуса). Она должна быть выше, чем температура применения.
Огнеупорность уменьшается, когда огнеупор находится под нагрузкой. Поэтому более важна рефрактерность под нагрузкой (RUL), а не рефрактерность.
Пористость и проницаемость для шлака
Пористость влияет на химическое воздействие расплавленного шлака, металла и газов. Снижение пористости повышает прочность и теплопроводность

Прочность
Сопротивление огнеупора нагрузкам на сжатие, растяжение и касательное напряжение.
В более высоких печах огнеупор должен выдерживать большую нагрузку; отсюда важна прочность при совместном воздействии температуры и нагрузки, т. е. огнеупорность под нагрузкой.
Удельный вес
Удельный вес огнеупора важен для учета веса кирпича. Стоимость кирпича с более высоким удельным весом больше, чем с меньшим удельным весом. Но прочность кирпича с более высоким удельным весом больше, чем у кирпича с более низким удельным весом.
Выкрашивание
Выкрашивание относится к разрушению огнеупорного кирпича, которое может произойти по следующим причинам:
• Перепад температур в кирпиче, вызванный внезапным нагревом или охлаждением.
• Сжатие в структуре огнеупора из-за расширения
• Различия в коэффициенте теплового расширения между поверхностным слоем и телом кирпича
• Различия в коэффициенте теплового расширения между поверхностным слоем и телом кирпича кирпич из-за проникновения шлака или из-за структурного изменения.
Постоянное линейное изменение (PLC) при повторном нагревании
В материалах происходят определенные постоянные изменения во время нагревания, и эти изменения могут быть связаны с
• Изменением аллотропной формы
• Химической реакцией
• Образованием жидкой фазы
• Реакции спекания
Теплопроводность
Теплопроводность кирпича определяет потери тепла. Увеличение пористости снижает теплопроводность, но в то же время снижает и прочность.
Насыпная плотность:
Уменьшение насыпной плотности повышает объемную стабильность, теплоемкость.
Типы огнеупорных материалов
Это можно обсудить несколькими способами, например, химический состав огнеупора или использование огнеупора или метод производства или с точки зрения физической формы. Ниже приведен тип огнеупора в зависимости от его химического состава и физической формы.
A) Химический состав
Огнеупоры состоят из одно- или многокомпонентных неорганических соединений с неметаллическими элементами.
Кислотоупоры
В качестве основного сырья используются SiO2, ZrO2 и алюмосиликат. Они используются там, где шлак и атмосфера кислые. Они не могут быть использованы в основных условиях. Типичными огнеупорами являются шамот, кварц и кремнезем.
Основной огнеупор
В качестве сырья используются CaO, MgO, доломит и хромомагнезит. Основные огнеупоры изготавливают из состава дообожженного магнезита, доломита, хромовой руды.
а) Магнезит: Комбинации хрома обладают хорошей стойкостью к химическому воздействию основного шлака, механической прочностью и стабильностью объема при высоких температурах.
b) Магнезит: углеродистый огнеупор с различным содержанием углерода обладает отличной стойкостью к химическому воздействию сталеплавильных шлаков.
c) Хромомагнезитовые огнеупоры: используются для внутренней футеровки конвертерного конвертера и боковых стен выдерживающих ям. (основной огнеупор)
d) Магнезит: Основной огнеупор по своей природе. Магнезитовые кирпичи не могут сопротивляться термическому износу, теряют прочность при высоких температурах и не устойчивы к истиранию.
Нейтральный огнеупор
Нейтральный огнеупор химически устойчив как к кислотам, так и к основаниям. Они изготавливаются из Al2O3, Cr2O3 и углерода.
B) Физическая форма
Вообще говоря, огнеупорные материалы представляют собой кирпичи или монолиты.
Фасонные огнеупоры бывают в виде кирпичей некоторых типоразмеров. Эти огнеупоры подвергаются машинному прессованию и имеют однородные свойства. Специальные формы необходимых размеров изготавливаются вручную и используются для конкретных печей и печей. Различные типы:
i. Набивной огнеупорный материал находится в сыпучем сухом виде с градуированным размером частиц. Их смешивают с водой для использования. Влажные трамбовочные массы используются сразу после вскрытия.
ii. Огнеупорные материалы Castables содержат связующие вещества, такие как алюминатный цемент, который при смешивании с водой придает свойства гидравлического твердения. Эти материалы устанавливаются методом литья и также известны как огнеупорные бетоны.
III. Растворы представляют собой мелкоизмельченные огнеупорные материалы, которые при смешивании с водой становятся пластичными. Они используются для заполнения зазора, созданного деформированной оболочкой, и для обеспечения газонепроницаемости стенки для предотвращения проникновения шлака. Кирпичи соединяются с раствором, чтобы обеспечить структуру.
iv. Пластмассовые огнеупоры упаковываются во влагонепроницаемую упаковку и упаковки открываются в момент использования. Пластмассовые огнеупоры обладают высокой коррозионной стойкостью.
Монолитные огнеупоры
Монолитные огнеупоры заменяют обычные кирпичные огнеупоры в сталелитейной и других отраслях промышленности по добыче металлов. Монолитные огнеупоры представляют собой сыпучие материалы, которые можно использовать для формирования бесстыковой футеровки. Основные преимущества монолитной футеровки
• Стабильность объема терки
• Лучшая склонность к скалыванию
• Устранение швов по сравнению с кирпичной футеровкой
• Возможна установка в режиме горячего резерва
• Упрощена транспортировка
Монолитные огнеупоры можно монтировать литьем, напылением и т.