Top 10 refractory Metalle heute erhältlich – Langlebige Hochtemperaturlösungen

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Top 10 gängige refractory Metalle, die Sie jetzt finden können

“Refractory Metall” ist ein Begriff, der eine Gruppe von Metallelementen beschreibt. Diese Metallelemente haben außergewöhnlich hohe Schmelzpunkte und sind beständig gegen Verschleiß, Korrosion und Verformung. In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf die Top 10 gängigen refractory Metalle, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind.

gängige refractory Metalle

Gängige refractory Metalle – 1. Wolfram

Die Geschichte des Wolframs

Die Geschichte des Wolframs lässt sich bis ins 17. Jahrhundert zurückverfolgen. Damals bemerkten Bergleute in den Eulengebirgen Sachsens, dass einige Erze die Reduktion von Zinnstein störten und Schlacke erzeugten. Die Bergleute gaben diesem Erz deutsche Spitznamen: „wolfert“, „wolfram“.

1783 extrahierten die Brüder Hussein De Luyar und Faustou De Luyar auch Wolfram säure aus Wolframit. Im selben Jahr erhielten sie erstmals Wolframpulver durch Reduktion von Wolframtrioxid mit Kohlenstoff.

Wolfram

Eigenschaften und Anwendungen des Wolframs

Der Schmelzpunkt von Wolfram ist der höchste aller Metallelemente. Die Dichte (19,3 g/cm³) ist sehr hoch, nahe an Gold, und die Härte von Wolfram ist ebenfalls sehr hoch. Zum Beispiel ist die Härte von Wolframkarbid der von Diamant nahe.

Zudem besitzt Wolfram gute elektrische und thermische Leitfähigkeit, einen kleinen Ausdehnungskoeffizienten und andere Eigenschaften, weshalb es breit in Legierungen, Elektronik, Chemie und anderen Feldern eingesetzt wird, wobei Wolframkarbid der größte Verbrauchsbereich ist.

Gängige refractory Metalle – 2. Molybdän

Die Geschichte des Molybdäns

Obwohl Molybdän Ende des 18. Jahrhunderts entdeckt wurde, wurde es schon vor seiner Entdeckung verwendet. Beispielsweise nutzte Japan im 14. Jahrhundert molybdänhaltigen Stahl für Säbel.

1778 fand der schwedische Chemiker Scheler, dass Salpetersäure nicht mit Graphit reagierte, aber nach Reaktion mit Molybdänit ein weißes Pulver erhielt. Angeregt durch Scheler nutzte 1781 der Schwede Yellm eine „Kohlenstoffreduktionsmethode“, um ein neues Metall aus diesem weißen Pulver zu trennen und nannte es „Molybdän“.

Molybdän

Eigenschaften und Anwendungen des Molybdäns

Molybdän ist ein refractory Seltenerdmetall wie Wolfram. Es hat einen kleinen Ausdehnungskoeffizienten, große elektrische Leitfähigkeit und gute Wärmeleitfähigkeit. Es reagiert nicht mit Salzsäure, Flusssäure und alkalischen Lösungen bei Normaltemperatur, löst sich aber in Salpetersäure, Königswasser oder konzentrierter Schwefelsäure. Es ist auch recht stabil gegenüber den meisten flüssigen Metallen, nichtmetallischen Schlacken und geschmolzenem Glas.

Daher haben Molybdän und seine Legierungen ein breites Anwendungsspektrum und gute Aussichten in wichtigen Sektoren wie Metallurgie, Landwirtschaft, Elektrizität, Chemie, Umweltschutz und Luft- und Raumfahrt und sind zu einem wichtigen Rohstoff und unersetzlichen strategischen Stoff in der Volkswirtschaft geworden.

Gängige refractory Metalle – 3. Rhenium

Die Geschichte des Rheniums

1871, als der russische Chemiker Dmitry Mendelejew das Periodensystem der Elemente veröffentlichte, sagte er voraus, dass ein „manganähnliches“ Element mit einem Atomgewicht von 190 in der Natur nicht gefunden worden war.

1925 detektierten die deutschen Chemiker Walter Noddack, Ida Noddack und Otto Berg dieses Element mit Röntgenstrahlen in Platin und Niobit. Dieses Element wurde nach dem Rheinnamen Rhein Rhenium genannt. Später fanden sie auch Rhenium in Silicium-Beryllium-Yttrium und Molybdänit. 1928 extrahierten sie 1 Gramm Rhenium aus 660 Kilogramm Molybdänit.

Rhenium

Eigenschaften und Anwendungen des Rheniums

Rhenium ist ein seltenes refractory Metall. Es besitzt nicht nur gute Plastizität, mechanische Eigenschaften und Kriechbeständigkeit, sondern auch gute Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Es kann für die meisten Gase außer Sauerstoff gute Chemie beibehalten.

Rhenium und seine Legierungen werden breit in Luft- und Raumfahrt, Elektronik, Petrochemie und anderen Feldern eingesetzt. Laut Daten des U.S. Geological Survey von 2013 sind Superlegierungen der größte Verbrauchsbereich von Rhenium und machen etwa 80 % des Gesamtverbrauchs aus, der Katalysator ist der zweitgrößte Verbrauchsbereich.

Gängige refractory Metalle – 4. Niob

Die Geschichte des Niobs

1801 fand der britische Chemiker Charles Hatchett Niob in einer Erzprobe aus dem British Museum. 1846 analysierte der deutsche Chemiker Heinrich Rose verschiedene Tantal- und Thoriumerze. Er entdeckte, dass es neben Tantal ein weiteres Element gibt, das Tantal sehr ähnlich ist, und nannte dieses Element Niob.

Niob ist von der griechischen mythologischen Figur Niobe abgeleitet, da der Name Tantal von Tantalos in der griechischen Mythologie stammt und Niobe die Tochter von Tantalos ist, was die Ähnlichkeit zwischen Tantal und Niob besser zeigt.

Niob

Eigenschaften und Anwendungen des Niobs

Niob ist ein seltener hochschmelzender Metall mit silbergrauer Farbe, weicher Textur und Duktilität. Bei Normaltemperatur reagiert Niob nicht mit Luft und wird nicht vollständig oxidiert, wenn es in Sauerstoff rotglühend erhitzt wird. Niob kann sich bei hohen Temperaturen direkt mit Schwefel, Stickstoff und Kohlenstoff verbinden. Niob reagiert nicht mit anorganischen Säuren oder Basen, noch ist es in Königswasser löslich, aber es löst sich in Flusssäure.

Wegen seiner guten Supraleitfähigkeit, hohem Schmelzpunkt, Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit wird Niob breit in Stahl, supraleitenden Materialien, Luft- und Raumfahrt, Atomenergie und anderen Feldern verwendet.

Gängige refractory Metalle – 5. Tantal

Die Geschichte des Tantals

1802 entdeckte der schwedische Chemiker AGE Kaberg (1767-1813) bei der Analyse eines Minerals der skandinavischen Halbinsel (Niob-Tantal-Erz) ein neues Element. Er benannte das Element Tantal (Tantalum) nach Tantalos, dem Sohn des Gottes Zeus in der griechischen Mythologie.

Tantal

Eigenschaften und Anwendungen des Tantals

Tantal besitzt eine Reihe hervorragender Eigenschaften wie hoher Schmelzpunkt, niedriger Dampfdruck, gute Kaltumformbarkeit, hohe chemische Stabilität, starke Beständigkeit gegen Flüssigmetallkorrosion und große Dielektrizitätskonstante des Oberflächenoxidfilms.

Daher hat Tantal wichtige Anwendungen in High-Tech-Feldern wie Elektronik, Metallurgie, Stahl, Chemie, Hartmetall, Atomenergie, supraleitender Technologie, Autoelektronik, Luft- und Raumfahrt, medizinische Gesundheit und wissenschaftliche Forschung.

Gängige refractory Metalle – 6. Titan

Die Geschichte des Titans

1791 wurde Titan in Cornwall, England, als titanhaltiges Mineral gefunden. Der Entdecker war Reverend William Gregor, ein Amateur-Mineraloge in England. 1795 fand der deutsche Chemiker Clapprott dieses Oxid bei der Analyse von rotem Rutil aus Ungarn.

Das Titan, das Gregor und Kraprot entdeckten, war pulverförmiges Titandioxid, nicht metallisches Titan. Erst 1910 reduzierte der amerikanische Chemiker Hunter erstmals TiCl₄ mit Natrium zu Titan mit einer Reinheit von 99,9 %.

Titan

Eigenschaften und Anwendungen der Titanlegierung

Titan ist ein wichtiger Strukturwerkstoff, der in den 1950er Jahren entwickelt wurde. Titanlegierung hat geringe Dichte, hohe spezifische Festigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit, niedrige Wärmeleitfähigkeit, ungiftig, nicht-magnetisch, schweißbar und gute Biokompatibilität und wird breit in Luftfahrt, Raumfahrt, Chemie, Erdöl, Elektrizität, Medizin, Bauwesen und Sportartikeln eingesetzt.

Viele Länder der Welt haben die Bedeutung von Titanlegierungsmaterialien erkannt, sie erforscht und entwickelt und praktische Anwendungen erzielt.

Gängige refractory Metalle – 7. Chrom

Die Geschichte des Chroms

1766 analysierte Lehman aus Deutschland ein sibirisches Erz und stellte fest, dass es Blei enthielt. Dieses Erz wurde als sibirisches Rotblei klassifiziert.

1797 wurde der französische Chemiker Nicholas Louis Vauquelin von einem leuchtend roten Erz angezogen, das auch im sibirischen Goldabbau gefördert wurde, und fand in diesem Erz ein neues Element, nämlich Chrom, und produzierte im folgenden Jahr metallisches Chrom durch Kohlenstoffreduktion.

Chrom

Eigenschaften und Anwendungen des Chroms

Chrom wird aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften wie Härte und Sprödigkeit und Korrosionsbeständigkeit breit in Metallurgie, chemischer Industrie, Gusseisen, Feuerfest und Hochpräzisionstechnik eingesetzt.

Gängige refractory Metalle – 8. Zirconium

Die Geschichte des Zirconiums

Zirconium ist nach Zirkon benannt, das seit Jahrhunderten als Schmuck von Menschen verwendet wird. Zirkon wird auch in der Bibel erwähnt, als einer der 12 Edelsteine, die der Hohepriester Israels trug.

Die Entdeckung und Extraktion von Zirconium waren hauptsächlich zwei Chemikern zu verdanken: dem deutschen Chemiker Martin Heinrich Klaproth und dem schwedischen Chemiker Jöns Jacob Berzelius. Diese beiden Chemiker leisteten außergewöhnliche Beiträge zur Entdeckung und Reinigung von Zirconium.

1789 bewies der deutsche Chemiker Martin, dass Zirkon kein Diamant ist, und klärte das Missverständnis über Zirkon. Er erhitzte Zirkon mit einer reaktiven Verbindung, Natriumhydroxid, und fand, dass die beiden reagierten, um ein Oxid zu bilden. Martin glaubte, dass dieses Oxid ein neues Element enthält. Er benannte das neue Oxid Zirkonia. Bis 35 Jahre später, 1824, produzierte der schwedische Chemiker Jöns Jacob Berzelius erstmals reines Zirconium.

Zirconium

Eigenschaften und Anwendungen des Zirconiums

Seit der Antike wurde Zirconium wegen seiner bunten Farbe und seines Glanzes als Edelstein angesehen und spielte eine dekorative Rolle im menschlichen Leben. Mit der Vertiefung des Wissens über Zirconium wird die Anwendung von Zirconium immer weiter verbreitet. Vielleicht sind die meisten Menschen Zirconium relativ neu, aber es hat in alle Aspekte unseres Lebens Einzug gehalten.

Zum Beispiel ist Zirconium unverzichtbar in den umliegenden Gebäuden, Keramiken, Messern, Dekorationen usw., die im Leben essenziell sind, und sogar in Militär- und Kernkraftfeldern.

Gängige refractory Metalle – 9. Hafnium

Die Geschichte des Hafniums

1923 führten der ungarische Chemiker George Charles de Hevesy und der dänische Physiker Coster Röntgenspektroskopie-Analysen an verschiedenen zirkoniumhaltigen Erzen durch und fanden dieses Element.

Um den Entdeckungsort des Elements, die Hauptstadt Dänemarks, Kopenhagen, zu gedenken, benannten sie es Hafnium (abgeleitet von Kopenhagens lateinischem Namen Hafnia), und das Elementsymbol war Hf.

Hafnium

Eigenschaften und Anwendungen des Hafniums

Hafnium kann mit Luft reagieren, um eine Oxidfilm-Schutzschicht zu bilden. Wenn die Temperatur 500-750 °C beträgt, verliert der Oxidfilm seine Schutzwirkung, und beim Erhitzen verbindet es sich mit Sauerstoff und Stickstoff zu Oxiden und Nitriden. Wenn die Temperatur 800 °C übersteigt, oxidiert Hafnium rasch zu HfO₂.

Es hat gute Korrosionsbeständigkeit, reagiert nicht mit verdünnter Salzsäure, verdünnter Schwefelsäure und starker Basenlösung, löst sich aber in Flusssäure und Königswasser.

Hafnium hat ausgezeichnete Schweißleistung, Verarbeitungsleistung, Hochtemperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit, sodass es zu einem wichtigen Material in der Atomenergieindustrie wurde. Rhenium hat Eigenschaften wie Duktilität, Oxidationsbeständigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit. Es ist auch ein gutes Legierungsmaterial und wird in vielen Legierungen verwendet.

Gängige refractory Metalle – 10. Vanadium

Die Geschichte des Vanadiums

1830 trennte ein schwedischer Chemiker ein neues Element beim Verhütten von Roheisen. Wegen seiner brillanten Farben wurde die Verbindung Vanadium nach der schönen Göttin Vanadis in der griechischen Mythologie benannt.

1867 reduzierte der britische Chemiker Roscoe mit Wasserstoff Vanadiumchlorid (VCl₃) und erhielt erstmals metallisches Vanadium.

Vanadium

Eigenschaften und Anwendungen des Vanadiums

Vanadium ist ein wichtiges Legierungselement und wird hauptsächlich in der Stahlindustrie verwendet. Vanadiumhaltiger Stahl hat hervorragende Eigenschaften wie hohe Festigkeit, hohe Zähigkeit und gute Verschleißfestigkeit.

Daher wird er breit in Maschinenbau, Automobil, Schiffbau, Eisenbahn, Luftfahrt, Brücken, Elektronik und Verteidigungsindustrie eingesetzt. Die Eisen- und Stahlindustrie nutzt den höchsten Anteil an Vanadium, der 85 % erreicht. Die Nachfrage der Stahlindustrie beeinflusst direkt die Marktsituation von Vanadium. Etwa 10 % des Vanadiums werden zur Herstellung von Titanlegierungen verwendet, die von der Luft- und Raumfahrtindustrie benötigt werden. Vanadium kann als Stabilisator und Verstärker für Titanlegierungen dienen, was diesen gute Duktilität und Plastizität verleiht.

Zusätzlich wird Vanadium hauptsächlich als Katalysator und Farbstoff in der chemischen Industrie verwendet. Vanadium wird auch in der Herstellung von wiederaufladbaren Wasserstoffbatterien oder Vanadium-Redox-Flow-Batterien eingesetzt.

Fazit

Vielen Dank für das Lesen unseres Artikels und wir hoffen, er kann Ihnen hilfreich sein. Wenn Sie mehr über gängige refractory Metalle erfahren möchten, können Sie Advanced Refractory Metals (ARM) besuchen für weitere Informationen. Wir bieten unseren Kunden hochwertige refractory Metalle zu einem sehr wettbewerbsfähigen Preis.