Хімічні властивості

Фізичні властивості

Лекція № 34: Рідкісні та тугоплавкі метали

План

1. Визначення

2. Властивості

3. Застосування

Тугоплавкі метали - клас хімічних елементів (металів), що мають дуже високу температуру плавлення і стійкість до зношування. Вираз тугоплавкі метали найчастіше використовується в таких дисциплінах як матеріалознавство, металургія і в технічних науках. Визначення тугоплавких металів відноситься до кожного елементу групи по різному. Основними представниками даного класу елементів є елементи п'ятого періоду - ніобій і молібден, третього періоду - тантал, вольфрам і реній. Всі вони мають температуру плавлення вище 2000 C, хімічно щодо інертні і володіють підвищеним показником щільності. Завдяки порошкової металургії з них можна отримувати деталі для різних галузей промисловості.

Більшість визначень терміну тугоплавкі метали визначають їх як метали мають високі температури плавлення. За цим визначенням, необхідно, що б метали мали температуру плавлення вище 4,000 F(2,200 C). Це необхідно для їх визначення як тугоплавких металів. П'ять елементів - ніобій, молібден, тантал, вольфрам і реній входять в цей список як основні, у той час як більш широке визначення цих металів дозволяє включити в цей список ще й елементи мають температуру плавлення 2,123 K (1,850 C) - титан, ванадій, хром, цирконій, гафній, рутеній і осмій. Трансуранові елементи (які перебувають заураном, всі ізотопи яких нестабільні і на землі їх знайти дуже важко) ніколи не будуть відноситься до тугоплавким металів.

Температура плавлення цих елементів найвища, виключаючи вуглець і осмій. Дана властивість залежить не тільки від їх властивостей, а й від властивостей їх сплавів. Метали маютькубічноїсингонії, виключаючи реній, у якого вона приймає вигляд гексагональної плотнейшей упаковки. Більшість фізичних властивостей елементів у цій групі істотно розрізнятися, тому що вони є членами різних груп.

Опір до деформації повзучості (англ.) є визначальною властивістю тугоплавких металів. У звичайних металів деформація починається з температури плавлення металу, а звідси деформація повзучості в алюмінієвих сплавах починається від 200 C, в той час як у тугоплавких металів вона починається від 1500 C. Це опір до деформації і висока температура плавлення дозволяє тугоплавким металам бути використаними, наприклад, в якості деталей реактивних двигунів або при куванні різних матеріалів.

На відкритому повітрі піддаються окисленню. Ця реакція сповільнюється у зв'язку з формуванням пасивувати шару. Оксид ренію є дуже нестійким, тому що при пропущенні щільного потоку кисню його оксидна плівка випаровується. Всі вони відносно стійкі до дії кислот.

Дата добавления: 2015-06-25