Vad är eldfasta metaller?

Eldfasta metaller är metallelement i det periodiska systemet med flera distinkta egenskaper. De har smältpunkter över 3,632 2,000 ° Fahrenheit (XNUMX XNUMX ° Celsius) och är fasta vid rumstemperatur. De är också utomordentligt motståndskraftiga mot slitage som krypdeformation, vilket är en formförändring som vanliga metaller genomgår när de utsätts för påfrestningar. Det finns fem etablerade eldfasta metaller, inklusive niob, molybden, tantal, volfram och rhenium. Andra metallelement och föreningar ingår ibland i denna grupp, men inklusive krom, volframlegeringar och en legering av molybden som innehåller titan och zirkonium, känd som TZM.

De eldfasta metallernas värmebeständighet hos volfram är ett bra exempel på en av dessa egenskaper. Den är så stor att den, även när den värms upp till en temperatur på 1,832 1,000 ° Fahrenheit (XNUMX XNUMX ° Celsius), fortfarande visar två gånger styrkan som elementet järn har vid rumstemperatur. Detta gör den användbar för sådana applikationer som raketnoskoner, som långvariga glödtrådar i glödlampor och som tillsats till stål som används vid svetsning och andra högtemperaturapplikationer. Rostfritt stål innehåller också volfram för att öka dess egenskaper hos eldfasta metallers korrosionsbeständighet, för industriell rörledning där starka, frätande kemikalier bearbetas.

Eftersom eldfasta metaller slits kraftigt, används de också i stor utsträckning vid tillverkning av komponenter som måste uppvisa långvarig nötningsbeständighet, såsom bussningar och munstycken. Många av dessa komponenter används i högpresterande maskiner, till exempel inom flygindustrin eller tillverkning av halvledarelektronik. Volframlegeringar, såsom TZM samt niob och krom, används oftast för dessa applikationer. Krom ingår också i kategorin oxidationsbeständighet för eldfasta metaller, eftersom det är en mycket hållbar beläggning för lager.

Andra egenskaper hos eldfasta metaller riktar sig till flera specifika industrier. Molybden har en mycket förutsägbar expansionskoefficient, vilket gör det till en nyckelmetall i termoelement och kylflänsar i datorer, medan rheniums unika kemiska reaktivitet ger det tillämpningar i processer som hydrokrackning, nedbrytning av petroleum till enklare molekyler. Niob används i konstruktionen av kärnkraftverk och är en idealisk metall för supraledare, eftersom den har en mycket låg nivå av neutronabsorption. Tantal används inom flyg och i kirurgisk utrustning på grund av dess inerta natur när det kommer i kontakt med kroppsvätskor och vävnader. Volfram och dess föreningar används i stor utsträckning som en förstärkningsmetall i allt från gruvdrift till oljeborrningsindustrin, med en sådan efterfrågan på det att mycket av metallen återvinns från skrot.