高融点金属とは

耐火金属は、いくつかの異なる特性を持つ周期表上の金属元素です。 融点は華氏3,632°（摂氏2,000°）を超え、室温では固体です。 また、それらは、クリープ変形などの摩耗要素に対して非常に抵抗力があります。クリープ変形は、応力にさらされたときに通常の金属が受ける形状変化です。 ニオブ、モリブデン、タンタル、タングステン、レニウムなど、5つの確立された高融点金属があります。 ただし、クロム、タングステン合金、およびTZMとして知られるチタンとジルコニウムを含むモリブデン合金など、他の金属元素および化合物もこのグループに含まれることがあります。

タングステンの高融点金属の耐熱性は、これらの特性の1つの良い例です。 華氏1,832°（摂氏1,000°）の温度に加熱されたとしても、室温で鉄の2倍の強度を発揮します。 これにより、ロケットのノーズコーン、白熱電球の長寿命フィラメント、溶接やその他の高温用途で使用される鋼への添加剤などの用途に役立ちます。 また、ステンレス鋼にはタングステンが含まれているため、耐火性金属の耐食性が向上し、強力で腐食性の化学物質が処理される産業用配管で使用されます。

高融点金属は大幅に減少した速度で摩耗するため、ブッシングやノズルなどの長期的な耐摩耗性を実証する必要があるコンポーネントの製造にも広く使用されています。 これらのコンポーネントの多くは、航空宇宙産業や半導体エレクトロニクス製造などの高性能機械で使用されています。 TZMやニオブ、クロムなどのタングステン合金は、これらの用途に最もよく使用されます。 クロムは、ベアリング用の耐久性の高いコーティングであるため、高融点金属の耐酸化性カテゴリにも含まれています。

高融点金属のその他の特性は、いくつかの特定の産業を対象としています。 モリブデンは非常に予測可能な膨張係数を持ち、コンピューターの熱電対やヒートシンクの重要な金属になりますが、レニウムのユニークな化学反応性は、水素化分解、石油のより単純な分子への分解などのプロセスへの応用を可能にします。 ニオブは原子力発電所の設計に採用されており、中性子吸収レベルが非常に低いため、超伝導体にとって理想的な金属です。 タンタルは、体液や組織と接触すると不活性な性質があるため、航空宇宙および手術機器で使用されます。 タングステンとその化合物は、鉱業から石油掘削産業まで、あらゆるものの強化金属として広く使用されており、金属の多くがスクラップから再生されるという需要があります。