Πως χρησιμοποιούνται τα ευρέως διαθέσιμα πυρίμαχα μέταλλα;
Το βολφράμιο, το ταντάλιο, το μολυβδαίνιο, το νιόβιο, το βανάδιο και το χρώμιο μπορούν να ταξινομηθούν ως σχετικά ευρέως διαθέσιμα πυρίμαχα μέταλλα. Η ταξινόμηση αυτή προκύπτει από το γεγονός ότι τα παγκόσμια αποθέματα τους είναι πάνω από 100.000 τόνοι για κάθε μέταλλο.
Disclaimer: Απαγορεύεται η αναδημοσίευση, αναπαραγωγή, ολική, μερική ή περιληπτική ή κατά παράφραση ή διασκευή ή απόδοση του περιεχομένου του παρόντος διαδικτυακού τόπου με οποιονδήποτε τρόπο, χωρίς αναφορά στο RAWMATHUB.GR (με ενεργό link) ή χωρίς την προηγούμενη γραπτή άδεια του RAWMATHUB.GR.
Τα βολφράμιο, το ταντάλιο, το μολυβδαίνιο και το νιόβιο διαθέτουν υψηλότερη θερμική αντοχή από το βανάδιο και το χρώμιο για αυτό και ο όρος «πυρίμαχα ή πυράντοχα μέταλλα» συνήθως χρησιμοποιείται για την περιγραφή μόνο αυτών των τεσσάρων στοιχείων και των κραμάτων τους. Προς το παρόν, αυτά τα τέσσερα μέταλλα είναι τα μόνα μέταλλα που διαθέτουν σχετικά μεγάλη διαθεσιμότητα και των οποίων τα κράματα υπόσχονται θερμική αντοχή που υπερβαίνει τους 2.100οC.
Τα μέταλλα αυτά χρησιμοποιούνται ή μελετώνται για εφαρμογές υπερυψηλών θερμοκρασιών, όπως ακροφύσια πυραύλων και γενικότερα δομές που κατανοπούνται θερμικά σε οχήματα διαστημικών αποστολών, ειδικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα, προηγμένους αεριοστρόβιλους και κινητήρες ramjet.
Το βολφράμιο, το μολυβδαίνιο, το βανάδιο, το χρώμιο - και σε μικρότερο βαθμό το νιόβιο - χρησιμοποιούνται εδώ και χρόνια ως κραματικά στοιχεία για άλλα μέταλλα, ιδιαίτερα για το σίδηρο και εφαρμογές χαλύβων.
Δειτε ακομη
Επιπλέον, το βολφράμιο και το μολυβδαίνιο χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία λαμπτήρων και σωλήνων ηλεκτρονίων για περισσότερα από 50 χρόνια. Το ταντάλιο εμπορικής καθαρότητας χρησιμοποιείται εδώ και πολλά χρόνια, σε μέτριες ποσότητες, ως δομικό μέταλλο στη χημική βιομηχανία και αλλού λόγω της αντοχής του στη διάβρωση.
Αξίζει να αναφερθεί ότι τα μέταλλα αυτά ξεκίνησαν να μελετώνται για χρήση σε εφαρμογές υψηλών θερμοκρασιών στην καθαρή τους μορφή σχετικά πρόσφατα, δηλαδή μετά το τέλος του Β' Παγκόσμιου Πολέμου. Επί του παρόντος, ένα σημαντικό κλάσμα της συνολικής παραγωγής τους προορίζεται για δομικές χρήσεις.
Κατά την τελευταία δεκαετία, κατέστη προφανές ότι τα υλικά με υψηλότερες θερμοκρασίες λειτουργίας από τα κράματα με βάση το νικέλιο και το κοβάλτιο, είναι επιθυμητά για την επίτευξη υψηλότερης ισχύος και απόδοσης για κινητήρες στροβιλοκινητήρων, ramjet και πυραύλων. Κατά συνέπεια, έχουν ξεκινήσει αρκετά εκτεταμένα προγράμματα έρευνας και ανάπτυξης για την αξιολόγηση των ευρέως διαθέσιμων πυρίμαχων μετάλλων σε κρίσιμες εφαρμογές υψηλών θερμοκρασιών.
Η έρευνα αποδείχθηκε δύσκολη με αυτά τα μέταλλα στην καθαρή τους μορφή λόγω της ευθραυστότητας τους σε χαμηλή θερμοκρασία (εκτός από ταντάλιο και το νιόβιο), την τάση τους να οξειδώνονται σε υψηλές θερμοκρασίες, προβλήματα στην επίτευξη αυξημένης καθαρότητας, προβλήματα σφυρηλάτησης και συγκόλλησης, κ.λπ.
Ωστόσο, έχουν αναπτυχθεί νέες τεχνικές για την τήξη, τον καθαρισμό, τη στερεοποίηση, την επίστρωση, την κατασκευή και τη συγκόλληση αυτών των μετάλλων, οι οποίες έχουν ξεπεράσει πολλά από τα αρχικά προβλήματα. Προς το παρόν, αρκετά από τα ευρέως διαθέσιμα πυρίμαχα μέταλλα και κράματα χρησιμοποιούνται ως βασικά υλικά σε πολλές εφαρμογές υψηλών θερμοκρασιών.
Τα χαρακτηριστικά των ευρέως διαθέσιμων πυρίμαχων μετάλλων εξαρτώνται, σε μεγάλο βαθμό, από την καθαρότητα, το είδος της επεξεργασίας την οποία έχουν υποστεί, κ.λπ. Καθώς συνεχίζονται οι ερευνητικές μελέτες για αυτά τα μέταλλα, θα είναι δυνατό στο μέλλον να καθοριστούν με μεγαλύτερη ακρίβεια τα πιθανά χαρακτηριστικά και οι ιδιότητες τους σε εφαρμογές υψηλών θερμοκρασιών.
Με πληροφορίες από refractorymetal.org
ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ - ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΣΥΝΤΑΚΤΙΚΗ ΟΜΑΔΑ RAWMATHUB.GR
