Refraktär- & Seltenerdmetalle

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Dieser Abschnitt spiegelt die Eigenschaften der folgenden Produkte wider:

• Molybdän (Draht);
• Molybdän (Kreis);
• Molybdän (Blatt);
• Wolframstab;
• Wolframelektroden;
• Wolframdraht.

Charakteristisch

Refraktäre seltene Metalle (mit einem unvollendeten elektronischen D-Niveau) gehören zu den Übergangselementen der vierten, fünften und sechsten Gruppe des Periodensystems von D. I. Mendelejew. Dieses Merkmal bestimmt eine Reihe ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften: Feuerfestigkeit — beim Schmelzen Der Temperaturpunkt kann zwischen 1660 Grad (Schmelztemperatur Titan) und 3400 Grad (Schmelztemperatur Wolfram) liegen, Korrosionsbeständigkeit, hohe Festigkeit. Die variable Wertigkeit dieser Elemente bestimmt die Vielfalt verschiedener chemischer Verbindungen. Sie alle können harte, feuerfeste Karbide, Silizide und Boride bilden.

Erhalt

Da der Schmelzpunkt von Refraktärmetallen sehr hoch ist, werden üblicherweise Elektronenstrahl-(Lichtbogen-)Schmelzverfahren oder pulvermetallurgische Verfahren eingesetzt. Eine weitere Technologie besteht in der Verarbeitung des resultierenden Pulvers oder der porösen Masse — einem Schwamm. Das Sintern erfolgt durch das in der Pulvermetallurgie übliche Elektronenstrahl- oder Lichtbogenschmelzen.

Relevanz

Die industrielle Produktion fast aller seltenen Refraktärmetalle zu attraktiven Marktpreisen wurde bereits vor der Mitte des 20. Jahrhunderts etabliert und begann sich in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts rasant zu entwickeln, verursacht durch den wachsenden Bedarf an Raketen und Raumfahrt-, Luftfahrt- und Nuklearindustrie.

Anwendung

Refraktärmetalle haben ein gemeinsames Einsatzgebiet, vor allem als Legierungsbestandteil harter hitzebeständiger Legierungen. Viele dieser Legierungen werden in der elektronischen Elektrovakuumtechnik eingesetzt. Eine Reihe moderner Industrien sind auf Strukturmaterialien auf Basis feuerfester Elemente angewiesen. In der Instrumenten-, Maschinenbau-, Metallurgie-, Chemie- und Nuklearindustrie gibt es keine gleichwertige Alternative zu Produkten auf Basis von Titan, Kobalt, Molybdän, Tantal und Vanadium.

Wolfram

Ordnungszahl — 74, Atomgewicht — 183,9, Schmelzpunkt beträgt 3395 + 15 Grad. Der elektrische Widerstand ist fast dreimal so groß wie der von Kupfer. Dieses Metall dient als Basis für hitzebeständige Legierungen sowie härteste Stähle (Schnellarbeitsstähle). Seine Verarbeitung (Schmieden, Walzen, Ziehen) ist erst nach Erhitzen möglich. Zu den Nachteilen von Wolfram zählen eine sehr hohe Dichte = 19,3 g/cm3, Sprödigkeit bei niedrigen Temperaturen, geringe Oxidationsbeständigkeit.

Legierungen auf Wolframbasis

Wolfram verleiht Elite-Werkzeugstählen Hitzebeständigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit. Es ist buchstäblich unverzichtbar für Teile von Elektrovakuumgeräten, Panzerbeschichtungen und Filamenten. Seine hohe Dichte ist vorteilhaft für Gegengewichte von Artilleriegeschossen, für Kugeln und für Hochgeschwindigkeitsrotoren (bis zu 180.000 Umdrehungen pro Minute), die den Flug einer ballistischen Rakete stabilisieren.

Hartlegierungen auf Wolframkarbidbasis sind bei der Bearbeitung von Stählen und nichtmetallischen Konstruktionswerkstoffen (Drehen, Fräsen, Meißeln und Hobeln) sowie beim Bohren von Brunnen unverzichtbar. Wolframsulfid WS ₂ ist ein sehr hochwertiges und hitzebeständiges Fett (bis 500 Grad). Bei der Herstellung eines Festelektrolyten für hitzebeständige Zellen wird das sogenannte Wolframtrioxid verwendet.

Anbieter

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