Тугоплавкие металлы - это группа металлов и сплавов, обладающих высокой температурой плавления, как правило, свыше 2000°С. Благодаря своим уникальным свойствам они находят широкое применение в различных областях современной техники, от ракетостроения до электроники. Кстати, приобрести изделия из металла на заказ, в том числе и тугоплавкого, можно у нас.
Ключевые свойства и характеристики материалов
К тугоплавким металлам относят, прежде всего, вольфрам, тантал, ниобий, молибден и рений. Температура их плавления лежит в диапазоне от 2400 до 3180°С. Для сравнения, у железа этот показатель равен 1539°С. Помимо высокой температуры плавления, данные металлы обладают комплексом ценных качеств:
- жаропрочность и жаростойкость при нагреве;
- высокая коррозионная стойкость;
- низкий коэффициент термического расширения;
- высокая электро- и теплопроводность.
Благодаря этим свойствам тугоплавкие металлы и их сплавы широко используются в авиакосмической отрасли, атомной энергетике, нефтехимии, металлургии, машиностроении и других высокотехнологичных секторах промышленности.
Например, вольфрам применяется для изготовления ракетных сопл и нитей накала в электролампах. Молибден используется как легирующая добавка в жаропрочных и нержавеющих сталях. Ниобий находит применение в производстве сверхпроводников и сплавов для авиакосмической промышленности.
Одним из перспективных направлений является создание композиционных материалов на основе тугоплавких металлов, армированных углеродными волокнами, карбидами и оксидами. Такие композиты сочетают в себе жаропрочность и жаростойкость металлической матрицы с высокими механическими свойствами наполнителей.
Одной из важных характеристик тугоплавких металлов является их плотность. Большинство из них отличаются высокой плотностью - более 10 г/см3. Это связано с особенностями кристаллической решётки. Высокая плотность в сочетании с прочностью определяет хорошие защитные и радиационно-стопорные свойства материалов.
Отдельно стоит сказать про цену тугоплавких металлов. Из-за сложности и энергоемкости производства они значительно дороже базовых конструкционных материалов вроде стали или алюминия. К примеру, стоимость вольфрама на мировом рынке составляет порядка 30-35 долларов за 1 кг. Для сравнения - стоимость стали обычно не превышает 1 доллар за 1 кг. Высокая цена является одним из ограничивающих факторов более широкого применения тугоплавких металлов.