Hva er ildfaste metaller?

Ildfaste metaller er metallelementer på det periodiske bordet med flere forskjellige kjennetegn. De har smeltepunkter over 3 632 ° Fahrenheit (2000 ° C) og er faste ved romtemperatur. De er også ekstremt motstandsdyktige mot slitasjeelementer som krypdeformasjon, som er en formendring som vanlige metaller gjennomgår når de utsettes for belastning. Det er fem etablerte ildfaste metaller, inkludert niob, molybden, tantal, wolfram og rhenium. Andre metallelementer og forbindelser er noen ganger inkludert i denne gruppen, inkludert krom, wolframlegeringer og en legering av molybden som inneholder titan og zirkonium, kjent som TZM.

Ildfaste metaller varmebestandighet av wolfram er et godt eksempel på en av disse egenskapene. Selv om det er oppvarmet til en temperatur på 1 832 ° Fahrenheit (1 000 ° Celsius), er det fortsatt så stort at det fremdeles viser to ganger styrken som elementjernet har ved romtemperatur. Dette gjør det nyttig for slike bruksområder som rakettnese-kjegler, så langvarige glødetråder i glødepærer og som et tilsetningsstoff til stål som brukes i sveising og andre applikasjoner med høy temperatur. Rustfritt stål inneholder også wolfram for å øke egenskapen til ildfaste metaller korrosjonsbestandighet, til industriell rørbruk der sterke, kaustiske kjemikalier blir behandlet.

Siden ildfaste metaller slites med mye redusert hastighet, blir de også mye brukt til fremstilling av komponenter som må demonstrere langvarig slitestyrke, så som gjennomføringer og dyser. Mange av disse komponentene brukes i høytytende maskiner, for eksempel innen luftfartindustrien eller halvlederelektronikkproduksjon. Wolframlegeringer, så som TZM, så vel som niob og krom, blir ofte brukt for disse bruksområdene. Krom er også inkludert i kategorien eldfaste metaller oksidasjonsbestandighet, fordi det er et meget holdbart belegg for lagre.

Andre egenskaper ved ildfaste metaller retter bruksområdet til flere spesifikke bransjer. Molybden har en veldig forutsigbar ekspansjonskoeffisient, noe som gjør det til et nøkkelmetall i termoelementer og kjøleribber i datamaskiner, mens rheniums unike kjemiske reaktivitet gir det anvendelser i prosesser som hydrokrakking, nedbryting av petroleum til enklere molekyler. Niobium brukes i utformingen av kjernekraftverk og er et ideelt metall for superledere, ettersom det har et veldig lavt nøytronabsorpsjon. Tantal brukes i luftfart og i kirurgisk utstyr på grunn av sin inerte natur når den er i kontakt med kroppsvæsker og vev. Wolfram og dens forbindelser er mye brukt som et forsterkende metall i alt fra gruvedrift til oljeboreindustrien, med et slikt behov for det at mye av metallet blir gjenvunnet fra skrot.