難熔金屬

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難熔金屬 廣義的難熔金屬[1]

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)和三個第六週期元素)。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[编辑]

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。[2]因此,在這個定義下,是難熔金屬。[3]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:。極度不穩定的超鈾元素(上圖中位於之後的元素,如𨧀𨭎𨨏等不會在自然界發現)和因為具有放射性,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)。[4]

性質[编辑]

難熔金屬主要性質的比較
名稱
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[编辑]

參考資料[编辑]

  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. 
  1. ^ International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. Elsevier. [2010-02-07]. (原始内容存档于2012-06-28). 
  2. ^ Bauccio, Michael; American Society for Metals. Refractory metals. ASM metals reference book. ASM International. 1993: 120–122. ISBN 19939780871704788 请检查|isbn=值 (帮助). 
  3. ^ Metals, Behavior Of; Wilson, J. W. General Behaviour of Refractory Metals. Behavior and Properties of Refractory Metals. 1965-06-01: 1–28. ISBN 9780804701624. 
  4. ^ Davis, Joseph R. Alloying: understanding the basics. 2001: 308–333 [2018-08-29]. ISBN 978-0-87170-744-4. (原始内容存档于2021-06-10).