高融点金属について知っておくべきことすべて
高融点金属について知っておくべきこと
高融点金属について知りたいですか？次に、適切な場所に来ました。この記事では、高融点金属について知っておくべきことすべてを紹介します。 。
まず、高融点金属とは何ですか？
高融点金属 3632°F を超える融点を持つ金属を指します タングステン、タンタル、モリブデン、ニオブ、ハフニウム、クロム、バナジウム、ジルコニウム、チタンなど、一定量の埋蔵量。
通常、高融点金属 密度が高く、重さがあります。マトリックスとして耐火性金属を使用し、他の要素が追加された合金は耐火性金属合金と呼ばれ、タングステン合金、モリブデン合金、ニオブ合金、チタン合金、バナジウム合金、クロム合金、レニウム合金、クロムおよびジルコニウム合金、タンタルおよびボタン合金が含まれます、など。
その上、高融点金属 通常、シート、ストリップ、ホイル、パイプ、バー、スレッド、プロファイル、およびタンタルバーなどの粉末冶金製品に製造できます。 、モリブデンワイヤー 、タングステンプレート 、など。
高融点金属について知っておくべきこと– 発見
高融点金属以降 非常に活発な化学的性質を持ち、その抽出プロセスは複雑であるため、人々が高融点金属を初めて発見するのは遅れました。
モリブデンは、1782年にスウェーデンの化学者Jimmer（P.J。Hjelm）によって最初に発見されました。タングステン粉末は、1783年にスペインのdelure兄弟によって炭素還元法で最初に抽出されました。クロムは1798年にフランスの化学者L.N.ヴォケリンによって抽出されました。1866年、C.W。ブロムストランドは塩化ニオブの水素還元によってニオブを発見しました。プラスチックタンタルは、1903年にボルトンと呼ばれるドイツによって最初に抽出されました。金属ジルコニウムとチタンは、それぞれ1824年と1910年に最初に発見されました。金属レニウムは1925年まで発見されませんでした。
高融点金属について知っておくべきこと– 開発
高融点金属が登場するのは20世紀までです。 広く使われていました。 1909年、アメリカ人のW. D. Coolidgeは、初めて粉末冶金法を使用してタングステンビレットを製造しました。スエージングとストレッチの後、材料は電球用のタングステンワイヤーになりました。
1910年、モリブデンは棒、小片、ワイヤーに加工されました。 1940年代半ば、航空、航空宇宙、電子機器、原子エネルギー技術のニーズにより、高融点金属材料とその処理技術の急速な発展が急速に進んでいます。
したがって、高融点金属の溶解、粉末冶金、およびプラスチック加工が促進されました。 1940年代に、最初の真空白色電気アーク炉が登場しました。 1950年代に、電子ビーム製錬炉が発明されました。
1960年代から、冷間、熱間静水圧プレス、精密鋳造、等温変形、溶接、一連の粉末冶金、鋳造、プラスチック加工、熱など、多くの新技術がありました。処理など。
これらの高度な技術により、高融点金属および耐火合金材料が大量に製造されました。 1956年、A。電子ビームサスペンションエリア製錬技術を使用して、4Nを超える純度でタングステン、モリブデン、レニウムの単結晶を大胆に抽出しました。
高融点金属について知っておくべきこと– プロパティ
低温脆性
高融点金属は、高温下で簡単に割れたり壊れたりすることはなく、繰り返しの加熱や熱衝撃に耐えることができます。低温ではタングステン、モリブデン、クロム、その他の高融点金属は脆くなる可能性がありますが、高温では延性になります。
延性-脆性転移温度（DBTT）は、延性処理と高融点金属の使用に関する重要な指標です。 DBTTは、材料の純度、合金の成分、加工方法、構造など、多くの要因の影響を受ける可能性があります。 DBTTを減らすには2つの方法があります。 1つは、高融点金属に合金元素を追加することです。
たとえば、タングステンにレニウムを加えることができます。もう1つの方法は、プラスチック加工の技術など、より合理的な加工方法を選択することです。
耐酸化性
高融点金属 高密度のものは室温で非常に安定しており、空気中で酸化されにくいです。ただし、高融点金属は高温下で急速に酸化されます。
タングステンとモリブデンは約752°Fで酸化し始めます。温度が上がると、それぞれ酸化されてWO3とMoO3に生成されます。温度が1562°Fと1112°Fに達すると、材料は著しく昇華します。レニウムは572°Fで酸化を開始し、662°Fの温度でRe2O7に変わります。
タンタルとニオブは、536°Fと392°Fの温度で酸化し始めます。温度が932°Fを超えると、Ta2O5とNb2O5に生成されます。チタンとジルコニウムは、1112℉から1292℉を超える温度で急速に酸化される可能性があります。ジルコニウムとチタンの粉末は、空気中で自己発火する可能性があり、爆発で燃えることさえあります。
酸化の問題を解決するには、2つの方法があります。 1つ目は酸化防止剤合金の製造で、2つ目は高融点金属を酸化防止剤コーティングで覆っています。
しかし、高温下での高融点金属の酸化の問題は、これまで完全には解決されていません。
耐酸化性
タングステン、モリブデン、レニウムは水素と反応しませんが、特定の温度でそれらの酸化物を水素で金属に還元することができます。タングステン、モリブデン、レニウムは、水素を吸収するともろくなる可能性があります。温度が572°Fから932°Fの間に達すると、これらの金属は大量の水素を吸収し、脆い金属水素化物に生成されます。
高真空状態では、水素が放出されます。したがって、高融点金属のこの特徴は、チタン、ジルコニウム、タンタル、およびニオブの合金粉末を製造するために使用できます。
耐食性
高融点金属 耐食性に優れています。温度が302°F未満の場合、タンタルの表面には緻密で安定した酸化皮膜があります。したがって、タンタルの化学的性質は非常に安定しています。
タンタルは、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、有機酸、塩酸硝酸に対して優れた耐性を示しますが、フッ化水素酸、濃アルカリ溶液で溶融し、溶融します。ベース。
ニオブの耐食性はタンタルの耐食性と似ていますが、Taほど良くありません。タングステンは、塩酸、硫酸、硝酸、フッ化水素酸、王水で室温で非常に安定していますが、硝酸ナトリウムは容易に腐食します。モリブデンはタングステンと似ていますが、耐食性はタングステンほど良くありません。
一般に、タンタル、ニオブ、チタン、ジルコニウム、およびその他の高融点金属は、保護層として機能する優れた防食材料です。
高融点金属について知っておくべきこと– アプリケーション
科学技術の発展に伴い、材料に対する要求はますます厳しくなっています。今日、従来の材料はこれらの新しいニーズを満たすことができませんでしたが、耐火材料 国防および軍事産業、航空宇宙、電子情報、エネルギー、化学防止、冶金、および原子力産業の分野でかけがえのない役割を果たしています。
原子力産業
原子力産業における高融点金属の用途は、主にジルコニウム管です。 続いてタングステンとモリブデン。ジルコニウムは放射線や水辺の腐食に対して優れた耐性を持っているため、「きれいな水」原子炉のさまざまなパイプラインに特に適しています。
原子力安全を強化し、原子力漏れを防ぐために、新世代の原子炉で使用されるタングステンベースの高密度合金の慣性エネルギー貯蔵装置は、冷却サイクルを維持することができます事故後、電源が入っていない状態で3〜5分。
このようにして、事故に対処するための貴重な緊急時間を確保し、原子炉が燃え尽きて核漏れを引き起こすのを防ぐことができます。さらに、高融点金属および合金 放射性廃棄物の貯蔵タンクとしてよく使用されます。
電子情報技術
新世代の集積回路では、配線がますます細くなるにつれて（現在は最大0.2）、放熱と温度耐性の必要性からタングステンとモリブデンの基板の需要が高まります。 μm）。 耐火材料 エレクトロニクス業界のサポートパーツ、保持リング、ベースサポートにも広く使用されています。
タングステン合金と W-Cu複合材料 タングステンは、放電加工、電気機関車ガイドブロック、超高電圧スイッチ、電力業界の溶接で広く使用されている優れた電子放出機能を備えているため、優れた電極材料です。
さらに、W-Re合金は、多くの場合、温度測定用の熱電対としてのプラチナ、および高性能タングステン-レニウムワイヤーに取って代わりました。 何千もの家に電子を送るための受像管としても使用されています。
宇宙、海洋、医学
21世紀、多くの国は、宇宙空間と海の宝庫の平和利用を期待して、宇宙ステーションと水中世界を建設する準備を積極的に行っています。
>宇宙空間には多くの塵の粒子とスペースデブリがあり、それらは高強度の物質を必要とし、同時に宇宙での高エネルギー光線の放射に抵抗することができます。耐火材料には、ここで独自の利点があります。たとえば、旧ソビエト連邦のミール宇宙ステーションと米国のスペースシャトルは、多くの耐火物を使用していました。
同様に、海水の腐食作用は通常の物質には耐えられません。チタンは、海底に恒久的な人間環境を作り出すための最良の選択です。軽量・高強度であるだけでなく、耐食性にも優れています。
ニオブ合金 血液腐食に対する優れた耐性があり、血管の足場を作るために使用することができます。 W、W-Mo、W-Re、およびW-Graphiteは、医学のX線ターゲットとして使用されており、無数の命を救っています。 高融点金属 超音波破砕電極、多次元自己組織化光線格子、ガンマナイフ、超音波コンセントレーターナイフのコリメーター、その他の高度な医療施設でも使用されています。
その他のアプリケーション
タングステンとモリブデンは、高温炉での希土類製錬用の発熱体、熱シールド、るつぼ、および支持部品として広く使用されています。大型のタングステンおよびモリブデンチューブ、モリブデン電極、モリブデンメッキ、コアロッド、およびホッパーは、ガラスおよびガラス繊維業界でプラチナに取って代わり、大きな社会的および経済的利益を達成しました。
高融点金属 繊維産業における電熱ナイフおよび亜鉛製錬用の電熱部品および熱測定スリーブとしても使用されます。
結論
記事をお読みいただきありがとうございます– 高融点金属について知っておくべきこと 、そしてそれがあなたのお役に立てば幸いです。高融点金属について詳しく知りたい場合は、高度な高融点金属にアクセスしてください。 （ ARM ）詳細については。
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