Bạn biết gì về kim loại chịu lửa？

Kim loại chịu lửa là một loại kim loại có khả năng chịu nhiệt và mài mòn đặc biệt. Biểu thức này chủ yếu được sử dụng trong bối cảnh khoa học vật liệu, luyện kim và kỹ thuật. Định nghĩa về các phần tử thuộc nhóm này khác nhau. Định nghĩa phổ biến nhất bao gồm năm nguyên tố: hai của thời kỳ thứ năm (niobi và molypđen) và ba nguyên tố thuộc thời kỳ thứ sáu (tantali, vonfram và rheni). Tất cả chúng đều có chung một số đặc tính, bao gồm nhiệt độ nóng chảy trên 2000 ° C và độ cứng cao ở nhiệt độ phòng. Chúng trơ ​​về mặt hóa học và có tỷ trọng tương đối cao. Điểm nóng chảy cao của chúng làm cho luyện kim bột trở thành phương pháp được lựa chọn để chế tạo các thành phần từ các kim loại này. Một số ứng dụng của chúng bao gồm các công cụ để gia công kim loại ở nhiệt độ cao, dây tóc, khuôn đúc và các bình phản ứng hóa học trong môi trường ăn mòn. Một phần do nhiệt độ nóng chảy cao, kim loại chịu lửa ổn định chống lại sự biến dạng leo ở nhiệt độ rất cao.

Hầu hết các định nghĩa của thuật ngữ' kim loại chịu lửa' liệt kê điểm nóng chảy bất thường cao như một yêu cầu chính để đưa vào. Theo một định nghĩa, điểm nóng chảy trên 4.000 ° F (2.200 ° C) là cần thiết để đủ điều kiện. [2] Năm nguyên tố niobi, molypden, tantali, vonfram và rheni được bao gồm trong tất cả các định nghĩa, [3] trong khi định nghĩa rộng hơn, bao gồm tất cả các nguyên tố có điểm nóng chảy trên 2.123 K (1.850 ° C), bao gồm một số lượng khác nhau của chín nguyên tố bổ sung. : titan, vanadi, crom, zirconium, hafnium, ruthenium, rhodium, osmium và iridium. Các nguyên tố nhân tạo, có tính chất phóng xạ, không bao giờ được coi là một phần của kim loại chịu lửa, mặc dù tecneti có điểm nóng chảy là 2430 K hoặc 2157 ° C và rutherfordium được dự đoán có điểm nóng chảy là 2400 K hoặc 2100 ° C.

Kim loại chịu lửa được sử dụng trong chiếu sáng, dụng cụ, chất bôi trơn, thanh điều khiển phản ứng hạt nhân, làm chất xúc tác và cho các tính chất hóa học hoặc điện của chúng. Do nhiệt độ nóng chảy cao, các thành phần kim loại chịu lửa không bao giờ được chế tạo bằng cách đúc. Quá trình luyện kim bột được sử dụng. Bột kim loại nguyên chất được nén chặt, nung nóng bằng dòng điện và được chế tạo thêm bằng cách làm lạnh với các bước ủ. Kim loại chịu lửa có thể được gia công thành dây, thỏi, thanh cốt thép, tấm hoặc lá.

Hợp kim molypden

Các bài viết chính:Molypdenvà Molybdenum § Ứng dụng

Các hợp kim dựa trên molypden được sử dụng rộng rãi, vì chúng rẻ hơn các hợp kim vonfram cao cấp. Hợp kim được sử dụng rộng rãi nhất của molypden là hợp kim Titan-Zirconium-Molypden TZM, bao gồm 0,5% titan và 0,08% zirconi (với phần còn lại là molypden). Hợp kim thể hiện độ bền và độ bền cao hơn ở nhiệt độ cao, làm cho nhiệt độ sử dụng trên 1060 ° C có thể đối với vật liệu. Điện trở suất cao của Mo-30W, một hợp kim của 70% molypden và 30% vonfram, chống lại sự tấn công của kẽm nóng chảy khiến nó trở thành vật liệu lý tưởng để đúc kẽm. Nó cũng được sử dụng để chế tạo van cho kẽm nóng chảy.

Molypden được sử dụng trong rơ le lau sậy làm ướt thủy ngân, vì molypden không tạo hỗn hống và do đó có khả năng chống ăn mòn bởi thủy ngân lỏng. [10] [11]

Molypden được sử dụng phổ biến nhất trong số các kim loại chịu lửa. Công dụng quan trọng nhất của nó là làm hợp kim tăng cường thép. Kết cấu ống và đường ống thường chứa molypden, cũng như nhiều loại thép không gỉ. Sức mạnh của nó ở nhiệt độ cao, khả năng chống mài mòn và hệ số ma sát thấp là tất cả các đặc tính khiến nó trở nên vô giá như một hợp chất hợp kim. Đặc tính chống ma sát tuyệt vời của nó dẫn đến sự kết hợp của nó trong mỡ và dầu nơi mà độ tin cậy và hiệu suất là rất quan trọng. Các khớp vận tốc không đổi trên ô tô sử dụng mỡ có chứa molypden. Hợp chất này dễ dàng dính vào kim loại và tạo thành một lớp phủ rất cứng, chịu được ma sát.

Vonfram và hợp kim của nó

Các bài chi tiết: Vonfram và Vonfram § Ứng dụng

Vonfram được phát hiện vào năm 1781 bởi nhà hóa học Thụy Điển, Carl Wilhelm Scheele. Vonfram có nhiệt độ nóng chảy cao nhất trong tất cả các kim loại, ở 3.410 ° C (6.170 ° F).

Dây tóc của bóng đèn sợi đốt 200 watt có độ phóng đại cao

Vonfram và các hợp kim của nó thường được sử dụng trong các ứng dụng có nhiệt độ cao nhưng vẫn cần độ bền cao và mật độ cao không gây rắc rối. Dây tóc vonfram cung cấp phần lớn ánh sáng sợi đốt trong gia đình, nhưng cũng phổ biến trong chiếu sáng công nghiệp như điện cực trong đèn hồ quang. Đèn hiệu quả hơn trong việc chuyển đổi năng lượng điện thành ánh sáng với nhiệt độ cao hơn và do đó nhiệt độ nóng chảy cao là điều cần thiết cho ứng dụng làm dây tóc trong đèn sợi đốt. [18] Thiết bị hàn hồ quang vonfram khí (GTAW, còn được gọi là hàn khí trơ vonfram (TIG)) sử dụng một điện cực vĩnh cửu, không nóng chảy. Nhiệt độ nóng chảy cao và khả năng chống mài mòn chống lại hồ quang điện làm cho vonfram trở thành vật liệu thích hợp cho điện cực.

Mật độ và độ bền cao của vonfram' cũng là những đặc tính quan trọng để nó được sử dụng trong đạn vũ khí, ví dụ như một chất thay thế cho Uranium đã cạn kiệt cho súng xe tăng. Điểm nóng chảy cao của nó làm cho vonfram trở thành vật liệu tốt cho các ứng dụng như vòi phun tên lửa, ví dụ như trong UGM-27 Polaris. Một số ứng dụng của vonfram không liên quan đến tính chất chịu lửa mà chỉ đơn giản là mật độ của nó. Ví dụ, nó được sử dụng để cân bằng trọng lượng cho máy bay và máy bay trực thăng hoặc cho đầu gậy đánh gôn. Trong các ứng dụng này, các vật liệu dày đặc tương tự như osmium đắt tiền hơn cũng có thể được sử dụng.

Việc sử dụng vonfram phổ biến nhất là như hợp chất cacbua vonfram trong các mũi khoan, dụng cụ gia công và cắt. Các trữ lượng vonfram lớn nhất là ở Trung Quốc, với các khoản tiền gửi ở Hàn Quốc, Bolivia, Australia và các nước khác.

Nó cũng đóng vai trò như một chất bôi trơn, chất chống oxy hóa, trong vòi phun và ống lót, như một lớp phủ bảo vệ và theo nhiều cách khác. Vonfram có thể được tìm thấy trong mực in, màn hình tia X, trong quá trình chế biến các sản phẩm dầu mỏ và chống cháy cho hàng dệt.

Hợp kim niiobi

Các bài chi tiết: Ứng dụng Niobi § và hợp kim Niobi

Apollo CSM với vòi phun tên lửa tối được làm từ hợp kim niobi-titan

Niobium gần như luôn được tìm thấy cùng với tantali, và được đặt tên theo Niobe, con gái của vị vua thần thoại Hy Lạp Tantalus, người được đặt tên là tantali. Niobi có nhiều công dụng, một số công dụng của nó cùng với các kim loại chịu lửa khác. Nó độc đáo ở chỗ nó có thể được luyện qua quá trình ủ để đạt được nhiều độ bền và độ dẻo, và là kim loại chịu lửa có mật độ thấp nhất. Nó cũng có thể được tìm thấy trong các tụ điện và trong các hợp kim siêu dẫn thực tế nhất. Niobi có thể được tìm thấy trong tuabin khí máy bay, ống chân không và lò phản ứng hạt nhân.

Một hợp kim được sử dụng cho các vòi đẩy của tên lửa lỏng, chẳng hạn như trong động cơ chính của Mô-đun Mặt trăng Apollo, là C103, bao gồm 89% niobi, 10% hafnium và 1% titan. [25] Một hợp kim niobi khác được sử dụng cho vòi phun của Mô-đun Dịch vụ Apollo. Vì niobi bị oxy hóa ở nhiệt độ trên 400 ° C, nên một lớp phủ bảo vệ là cần thiết cho các ứng dụng này để ngăn hợp kim trở nên giòn.

Tantali và các hợp kim của nó

Các bài chính: Tantali và Tantali § Ứng dụng

Tantali là một trong những chất chống ăn mòn tốt nhất hiện có.

Nhiều ứng dụng quan trọng đã được tìm thấy đối với tantali nhờ đặc tính này, đặc biệt là trong lĩnh vực y tế và phẫu thuật, và cả trong môi trường axit khắc nghiệt. Nó cũng được sử dụng để chế tạo tụ điện cao cấp. Màng tantali cung cấp điện dung cao thứ hai trên mỗi thể tích của bất kỳ chất nào sau Aerogel, [cần dẫn nguồn] và cho phép thu nhỏ các linh kiện điện tử và mạch điện. Nhiều điện thoại di động và máy tính có chứa tụ tantali.

• Nếu bạn có bất kỳ yêu cầu nào về các sản phẩm chịu lửa, vui lòng liên hệ với chúng tôi. Chúng tôi cung cấp tùy chỉnh tất cả các sản phẩm vonfram, molypden và các sản phẩm kim loại chịu lửa khác.

• 
  

• 
  

• Thông tin liên lạc:

• E-mail:mail@refrachina.com

• Điện thoại: 86-29-85325399

• Fax ： 029-8532561