тугоплавкие металлы это:

тугоплавкие металлы
тугопла́вкие мета́ллы
имеют температуру плавления выше температуры плавления железа (1535°C): Ti, Zr, Hf, V, Nb, Та, Cr, Mo, W, Re. Тугоплавки также платиновые металлы, но они по технической классификации относятся к благородным металлам.
* * *
ТУГОПЛАВКИЕ МЕТАЛЛЫ
ТУГОПЛА́ВКИЕ МЕТА́ЛЛЫ, металлы (см. МЕТАЛЛЫ), имеющие температуру плавления Тпл выше температуры плавления железа (1539 °С). К ним относятся титан (см. ТИТАН (химический элемент)) Ti (Тпл 1670оС), цирконий (см. ЦИРКОНИЙ) Zr (Тпл 1852оС), гафний (см. ГАФНИЙ) Hf (Тпл 2222оС), ванадий (см. ВАНАДИЙ) V (Тпл 1900оС), ниобий (см. НИОБИЙ) Nb (Тпл 2470оС), тантал (см. ТАНТАЛ (химический элемент)) Ta (Тпл 2970оС), хром (см. ХРОМ) Cr (Тпл 1903оС), молибден (см. МОЛИБДЕН) Mo (Тпл 2620оС), вольфрам (см. ВОЛЬФРАМ) W (Тпл 3380оС), рений (см. РЕНИЙ) Re (Тпл 3180оС) и другие.
Химические свойства тугоплавких металлов схожи. Некоторая общность атомного строения определяет их физические, химические и физико-химические свойства, а, следовательно, и некоторые общие черты поведения в природе и технологии получения. Они имеют близкое электронное строение атомов и являются переходными элементами. Общность атомного строения состоит в способности атомов тугоплавких металлов отдавать электроны наружных s- и d-уровней, а также участвовать в образовании химических связей за счет частично заполненных d- и свободных р-орбиталей. В связи с этим атомы тугоплавких металлов обладают высокой активностью, которая определяет трудность сохранения ряда их соединений в стабильном состоянии. Так как межатомные связи в них очень прочные, эти металлы имеют высокую температуру плавления, повышенную механическую прочность, твердость, электрическое сопротивление. Как правило, эти металлы химически устойчивы к действию воздуха и многих агрессивных сред при низких температурах и небольшом нагревании, но становятся активными при повышенных. Поэтому при высоких температурах их эксплуатация осуществляется, как правило, в вакууме или в атмосфере инертных газов.
Эти металлы, кроме высокой температуры кипения, плавления и, соответственно, высокой температуры рекристаллизации (см. РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ), имеют одинаковую кристаллическую решетку — объемно-центрированную кубическую решетку (См. Структурные типы кристаллов (см. СТРУКТУРНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛОВ), структура вольфрама), (кроме Re и Hf), не имеют полиморфных переходов (кроме Hf), обладают высокой плотностью выше плотности железа (кроме V и Cr) и малым коэффициентом теплового расширения (кроме V). Для металлов, имеющих ОЦК-структуру, характерно охрупчивание при определенных температурах (исключение – Ta). Температура этого перехода зависит от природы металла, его чистоты, от размера зерна и других факторов. Так как эти металлы имеют высокую температуру перехода в хрупкое состояние, то их пластическое деформирование должно проводиться в нагретом состоянии.
Из-за высокой активности тугоплавких металлов выделение их в чистом виде технологически затруднено. Производство тугоплавких металлов характеризуется многостадийностью и сложностью технологических переделов. При получении тугоплавких металлов чаще всего используются методы порошковой металлургии (см. ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ), используется плавка электронным или лазерным лучом, зонная плавка, плазменная обработка и другие методы.
Механические свойства полученных металлов в значительной мере אАҐؑQϑ от их чистоты, степени деформации и условий термообработки. Металлы высокой чистоты могут быть получены химическими способами (ионная хроматография, йодидное рафинирование, дистилляция и ректификация галогенидов и других соединений металлов), электрометаллургическими (дуговая, электронно-лучевая, плазменная и лазерная плавки, зонная перекристаллизация с вытягиванием монокристаллов и др.) и электрохимическими в расплавленных средах ( электролитическое рафинирование, электрохимическое восстановление галогенидов, окислов и других соединений). Механическая обработка этих металлов трудна и часто требует их подогрева.
Изделия из тугоплавких металлов, как правило, получают методами порошковой металлургии (прессованием и спекание порошков) или методами электровакуумных технологий (плавлением электронным или лазерным лучом, плазменной обработкой и др.).
Самую высокую Тпл имеет вольфрам. В связи с высокой Тпл получение вольфрама в виде компактного слитка затруднено. Характерной особенностью вольфрама, отличающего его от других металлов, является высокая внутрикристаллическая прочность при очень слабом сцеплении между отдельными зернами, Поэтому спеченные изделия, обладающие мелкозернистым строением, хрупки и легко ломаются. В результате механической обработки ковкой и волочением вольфрам приобретает волокнистую структуру и излом его весьма затруднен. Этим объясняется гибкость тонких вольфрамовых нитей. При нагревании тянутого вольфрама до высоких температур начинается процесс рекристаллизации, т. е. укрупнение зерен. Для улучшения механических свойств вольфрама различные присадки. Вольфрам обладает наименьшим температурным коэффициентом линейного расширения среди всех чистых металлов. Поэтому из него изготавливают спаи с тугоплавкими стеклами, которые тоже имеют низкий температурный коэффициент линейного расширения.
Молибден — металл, по технологии обработки близкий к вольфраму. Микроструктура спеченного, кованого и тянутого молибдена сходна со структурой аналогично обработанного вольфрама; нерекристаллизованный молибден по механическим свойствам близок к вольфраму, но в рекристаллизованном состоянии отожженный мелкозернистый молибден характеризуется высокой пластичностью. Улучшение структуры и повышение механической прочности происходит при введении специальных присадок (окиси кремния или тория и др.). Среди всех тугоплавких металлов молибден обладает наименьшим удельным сопротивлением. Высокая прочность молибдена в сочетании с хорошей пластичностью делают его одним из лучших проводниковых материалов для изготовления деталей сложной конфигурации, работающих при высоких температурах. Его используют в качестве нагревательных элементов электрических печей, Такие элементы в защитной атмосфере могут устойчиво работать при температурах 1700оС, при которых еще слабо выражены процессы рекристаллизации.
Тантал, так же как вольфрам и молибден, получают методом порошковой металлургии, процесс спекания прессованных штабиков осуществляется в вауумных печах, так как тантал поглощает газы и становится хрупким. Механические операции ковки и протяжки в отличие от вольфрама и молибдена, производят при комнатной температуре, и в отличие от вольфрама и молибдена тантал не становится хрупким при нагревании в вакууме до высоких температур. Тантал используется в вакуумной технологии в качестве испарителей при осаждении тонких пленок различных веществ, его используют при производстве конденсаторов и тонкопленочных резисторов.
Ниобий обладает высокой газопоглощающей способностью в интервале температур 400—900оС, Поэтому в электровакуумных приборах конструктивные детали из ниобия одновременно выполняли функцию нераспыляемого геттера (см. ГЕТТЕР). Среди тугоплавких металлов ниобий имеет наименьшую работу выхода электронов. Поэтому его применяют в качестве накаливаемых катодов в мощных генераторных лампах. Среди всех элементарных веществ ниобий имеет самую высокую критическую температуру перехода в состояние сверхпроводимости (см. СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ) (9,2К). Поэтому его и соединения на его основе применяют для изготовления сверхпроводящих магнитов, СВЧ волноводов и т. д. В электровакуумной технике ниобий применяют для производства анодов, экранов и других деталей, а также для получения пленочных резисторов в микросхемах.
Платиновые металлы тоже относятся к группе тугоплавких, но по технической классификации их относят к благородным металлам.
Тугоплавкие металлы и сплавы на их основе, несмотря на дефицитность и высокую стоимость, являются основными проводниковыми материалами в электровакуумной промышленности. Они находят широкое применения в различных областях, их используют и самостоятельно, и в виде добавок в стали, работающие при высоких температурах, а также в различных сплавах, в частности, в качестве жаропрочных материалов (в самолётостроении, ракетной и космической технике, атомной энергетике, высокотемпературной технике). Применяются сплавы тугоплавких металлов, такие, как сплавы вольфрама с молибденом, молибдена с рением, вольфрама с рением, тантала с вольфрамом и др. Изменением содержания компонентов удается получать необходимые механические свойства и пластичность при заданных электрических и термических свойствах. Тугоплавкие металлы и их сплавы используются в качестве конструкционных материалов также в машиностроении, морском судостроении, электронной, электротехнической, химической, атомной промышленности и в др. отраслях техники.

Энциклопедический словарь. 2009.

Смотреть что такое "тугоплавкие металлы" в других словарях:

  • Тугоплавкие металлы — металлы, обладающие высокой (выше, чем у железа) температурой плавления. Табл. Тугоплавкие металлы* * По технической классификации. Основная часть Т. м. используется для легирования стали, никелевых, титановых и др. сплавов, значительно повышая… …   Энциклопедия техники

  • ТУГОПЛАВКИЕ МЕТАЛЛЫ — условно выделенные металлы V и VI групп Периодической системы элементов Д. И. Менделеева (см.), а также платиновые металлы, обладающие высокой температурой плавления (выше температуры плавления железа 1539 °С), напр. вольфрам (3410°С), тантал… …   Большая политехническая энциклопедия

  • ТУГОПЛАВКИЕ МЕТАЛЛЫ — ТУГОПЛАВКИЕ металлы, имеют температуру плавления выше температуры плавления железа (1539шC). К тугоплавким металлам относят титан, цирконий, гафний, ванадий, ниобий, тантал, хром, молибден, вольфрам, рений, а также платиновые металлы (рутений,… …   Современная энциклопедия

  • ТУГОПЛАВКИЕ МЕТАЛЛЫ — имеют температуру плавления выше температуры плавления железа (1539 .С): Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Re. Тугоплавки также платиновые металлы, но они по технической классификации относятся к благородным металлам …   Большой Энциклопедический словарь

  • ТУГОПЛАВКИЕ МЕТАЛЛЫ — металлы, плавящиеся при очень высокой температуре. К таким металлам принадлежат, напр., платина (температура плавления 1770°), ниобий (1950°), рубидий (2000°), молибден (2570°), осмий (2700°), вольфрам (3400°) и др. Самойлов К. И. Морской словарь …   Морской словарь

  • тугоплавкие металлы — Металлы, у к рых t > t* = 1539 °С (напр., Сг, V, W, Mo, Nb и др.); применяют как легир. добавки в стали, а тж. в кач ве основы соответст. спец. сплавов. [http://metaltrade.ru/abc/a.htm] Тематики металлургия в целом EN refractory metals …   Справочник технического переводчика

  • Тугоплавкие металлы — ТУГОПЛАВКИЕ МЕТАЛЛЫ, имеют температуру плавления выше температуры плавления железа (1539°C). К тугоплавким металлам относят титан, цирконий, гафний, ванадий, ниобий, тантал, хром, молибден, вольфрам, рений, а также платиновые металлы (рутений,… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • Тугоплавкие металлы — H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb …   Википедия

  • Тугоплавкие металлы —         по технической классификации металлы, плавящиеся при температуре выше 1650 1700 °С; в число Т. м. (таблица) входят Титан Ti, Цирконий Zr, Гафний Hf (IV группа периодической системы), Ванадий V, Ниобий Nb, Тантал Ta (V группа), Хром Cr,… …   Большая советская энциклопедия

  • тугоплавкие металлы — тугоплавкие металлы — металлы, обладающие высокой (выше, чем у железа) температурой плавления (см. табл.).Основная часть Т. м. используется для легирования стали, никелевых, титановых и других сплавов, значительно повышая их механические и… …   Энциклопедия «Авиация»

Книги

Другие книги по запросу «тугоплавкие металлы» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»