Vad är eldfasta metaller?

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

Eldfastens värmebeständighet av volfram är ett bra exempel på en av dessa egenskaper. Det är så bra att även om det värms upp till en temperatur på 1 832 ° Fahrenheit (1 000 ° Celsius), så visar det fortfarande två gånger den styrka som elementjärnet har vid rumstemperatur. Detta gör det användbart för sådana applikationer som raketnoskottar, som långvariga glödtrådar i glödlampor och som en tillsats till stål som används i svetsning och andra högtemperaturapplikationer. Rostfritt stål innehåller också volfram för att öka sin egenskap av eldfasta metaller korrosionsbeständighet, för industriell rörledning där starka, kaustiska kemikalier bearbetas.

Eftersom eldfasta metaller sliter med mycket reducerad hastighet, används de också ofta vid tillverkning av komponenter som måste visa långsiktigt 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 ofta för dessa applikationer. Krom ingår också i kategorin eldfasta metaller oxidationsbeständighet, eftersom det är en mycket hållbar beläggning för lager.

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