難熔金屬

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K	Ca	Sc		Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn
Rb	Sr	Y		Zr	Nb	Mo	Tc	Ru	Rh	Pd	Ag	Cd
Cs	Ba	La	*	Hf	Ta	W	Re	Os	Ir	Pt	Au	Hg
Fr	Ra	Ac	**	Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg	Cn
			*	Ce	Pr	Nd	Pm	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy
			**	Th	Pa	U	Np	Pu	Am	Cm	Bk	Cf

難熔金屬

廣義的難熔金屬

難熔金屬是指特別耐熱不易熔化，並且具有耐磨性的金屬。此術語主要是用在材料科学、和冶金工程。這些元素在不同領域中的的定義方式有些不同。最常見的定義方式包括五個元素：兩個第五週期元素（鈮、鉬）和三個第六週期元素（鉭、鎢、錸）。這些元素有一些共同性質，包括熔點超過2000 °C以上，在室溫下具很高的硬度。由於其化學惰性，不易與其他元素反應，而其密度也相對較高。難熔金屬因為高熔點，是粉末冶金方法製造的首選。難熔金屬的一些應用包括金屬工具，高溫工作、絲纖維、鑄造模具，或在腐蝕性環境中的化學反應器。部分是由於熔點高，難熔金屬在很高溫下，也不會有蠕變變形的情形。

定義

在大多數難熔金屬的定義下，只有熔點高的特殊金屬才會列入。根據一項定義，熔點超過4000 °F（2200 °C）是關鍵條件。因此，在這個定義下，鈮、鉬、鉭、鎢和錸是難熔金屬。在更廣泛的定義下，所有熔點超過2123 K（1850 °C）的金屬都是難熔金屬，這樣額外多了九個元素：鈦、釩、鉻、鋯、鉿、釕、銠、鋨和銥。極度不穩定的超鈾元素（上圖中位於鈾之後的元素，如鑪、𨧀、𨭎、𨨏等不會在自然界發現）和锝因為具有放射性，所以永遠不會被認為是難熔金屬，儘管鑪的預測熔點為2400 K（2100 °C），而锝的熔點已經確認為2430 K（2157 °C）。

性質

難熔金屬主要性質的比較

名稱	鈮	鉬	鉭	鎢	錸
溶點	2750 K (2477 °C)	2896 K (2623 °C)	3290 K (3017 °C)	3695 K (3422 °C)	3459 K (3186 °C)
沸點	5017 K (4744 °C)	4912 K (4639 °C)	5731 K (5458 °C)	5828 K (5555 °C)	5869 K (5596 °C)
密度	8.57 g·cm−3	10.28 g·cm−3	16.69 g·cm−3	19.25 g·cm−3	21.02 g·cm−3
楊氏模量	105 GPa	329 GPa	186 GPa	411 GPa	463 GPa
維氏硬度	1320 MPa	1530 MPa	873 MPa	3430 MPa	2450 MPa

相關條目

• 耐火材料

參考資料

1. Levitin, Valim. High Temperature Strain of Metals and Alloys: Physical Fundamentals. WILEY-VCH. 2006. ISBN 978-3-527-31338-9. 
2. Brunner, T. Chemical and structural analyses of aerosol and fly-ash particles from fixed-bed biomass combustion plants by electron microscopy. 1st World Conference on Biomass for Energy and Industry: proceedings of the conference held in Sevilla, Spain, 5–9 June 2000 (London: James & James Ltd). 2000. ISBN 1-902916-15-8. 
3. Spink, Donald. Reactive Metals. Zirconium, Hafnium, and Titanium. Industrial & Engineering Chemistry. 1961, 53 (2): 97–104. doi:10.1021/ie50614a019. 
4. Hayes, Earl. Chromium and Vanadium. Industrial & Engineering Chemistry. 1961, 53 (2): 105–107. doi:10.1021/ie50614a020.