Top 10 Gangbare Refractaire Metalen Die Nu Te Vinden Zijn

“Refractair metaal” is een term die gebruikt wordt om een groep metaalelementen te beschrijven. Deze metaalelementen hebben uitzonderlijk hoge smeltpunten en zijn bestendig tegen slijtage, corrosie en vervorming. In dit artikel bekijken we de top 10 gangbare refractaire metalen die nu op de markt te vinden zijn.

gangbare refractaire metalen

Gangbare Refractaire Metalen – 1. Wolfram

De Geschiedenis van Wolfram

De geschiedenis van wolfram kan teruggetraceerd worden tot de 17e eeuw. Toen merkten mijnwerkers in de Eelsbergen van Saksen, Duitsland op dat sommige ertsen de reductie van cassiteriet belemmerden en slak vormden. De mijnwerkers gaven deze erts sommige Duitse bijnamen: “wolfert”, “wolfram”.

In 1783 extraheerden de broers Hussein De Luyar en Faustou De Luyar ook wolframzuur uit wolframiet. In hetzelfde jaar verkregen ze voor het eerst wolframpoeder door wolframtrioxide met koolstof te reduceren.

Wolfram

De Eigenschappen en Toepassingen van Wolfram

Het smeltpunt van wolfram is het hoogst onder alle metaalelementen. De dichtheid (19,3 g/cm³) is zeer hoog, dicht bij goud, en de hardheid van wolfram is ook zeer hoog. Bijvoorbeeld, de hardheid van wolframcarbied is dicht bij die van de diamant.

Daarnaast heeft wolfram ook goede elektrische en thermische geleiding, kleine uitdingscoëfficiënt en andere kenmerken, zodat het wijd gebruikt wordt in legeringen, elektronica, chemie en andere velden, waarvan wolframcarbied de grootste verbruiksmarkt is.

Gangbare Refractaire Metalen – 2. Molybdeen

De Geschiedenis van Molybdeen

Hoewel molybdeen in de late 18e eeuw ontdekt werd, werd het al voor de ontdekking gebruikt. Bijvoorbeeld, in de 14e eeuw gebruikte Japan molybdeen-bevattend staal om zabel te maken.

In 1778 vond de Zweedse chemicus Scheler dat salpeterzuur niet reageerde met grafiet, maar na reactie met molybdeniet, een wit poeder verkregen werd. Geïnspireerd door Scheler, gebruikte de Zweedse Yellm in 1781 een “koolstofreductiemethode” om een nieuw metaal van dit witte poeder te scheiden en noemde het metaal “Molybdeen”.

Molybdeen

De Eigenschappen en Toepassingen van Molybdeen

Molybdeen is een refractair zeldzaam metaal zoals wolfram. Het heeft een kleine uitdingscoëfficiënt, grote elektrische geleiding, en goede thermische geleiding. Het reageert niet met zoutzuur, hydrofluurzuur en alkalische oplossingen bij kamertemperatuur, maar is alleen oplosbaar in salpeterzuur, koningswater of geconcentreerd zwavelzuur. Het is ook redelijk stabiel voor de meeste vloeibare metalen, non-metal slak en gesmolten glas.

Daarom hebben molybdeen en zijn legeringen een wijd bereik van toepassingen en goede vooruitzichten in belangrijke sectoren zoals metallurgie, landbouw, elektriciteit, chemie, milieubescherming en luchtvaart, en zijn ze een belangrijk grondstof en onvervangbaar strategisch materiaal in de nationale economie geworden.

Gangbare Refractaire Metalen – 3. Rhenium

De Geschiedenis van Rhenium

In 1871, toen de Russische chemicus Dmitry Mendeleev het periodiek systeem publiceerde, voorspelde hij dat een “mangaan-achtig” element met een atoomgewicht van 190 niet in de natuur was gevonden.

In 1925 detecteerden Duitse chemici Walter Noddack, Ida Noddack en Otto Berg dit element met X-stralen in platina en niobiet. Dit element werd Rhenium genoemd naar de Rijn naam Rhein. Later vonden ze ook rhenium in silicium-beryllium yttrium en molybdeniet. In 1928 extraheerden ze 1 gram rhenium uit 660 kilogram molybdeniet.

Rhenium

De Eigenschappen en Toepassingen van Rhenium

Rhenium is een zeldzaam refractair metaal. Het heeft niet alleen goede plasticiteit, mechanische eigenschappen en kreepsbestendigheid, maar ook goede slijtvastheid en corrosiebestendigheid. Het kan goede chemie behouden voor de meeste gassen behalve zuurstof.

Rhenium en zijn legeringen worden wijd gebruikt in luchtvaart, elektronica, petrochemie en andere velden. Volgens data vrijgegeven door de U.S. Geological Survey in 2013, zijn superlegeringen het grootste verbruiksgebied van rhenium, good voor ongeveer 80% van het totale rheniumverbruik, en de katalysator is het op een na grootste verbruiksgebied.

Gangbare Refractaire Metalen – 4. Niobium

De Geschiedenis van Niobium

In 1801 vond de Britse chemicus Charles Hatchett niobium in een ertsmonster uit het Britse Museum. In 1846 analyseerde de Duitse chemicus Heinrich Rose verschillende tantalumerts en thoriumerts. Hij ontdekte dat er nog een element naast tantalum is, dat heel dicht bij tantalum ligt en noemde dit element Niobium.

Niobium is afgeleid van de Griekse mythologische figuur Niobe, omdat de naam tantalum afgeleid is van Tantalos in de Griekse mythologie, en Niobe is de dochter van Tantalos, wat de gelijkenis tussen tantalum en niobium beter toont.

Niobium

De Eigenschappen en Toepassingen van Niobium

Niobium is een zeldzaam hoogsmeltend metaal met een zilvergrijs kleur, zachte textuur en buigzaamheid. Bij kamertemperatuur reageert niobium niet met lucht, en het zal niet volledig geoxideerd worden wanneer het roodgloeiend is in zuurstof. Niobium kan direct combineren met zwavel, stikstof en koolstof bij hoge temperaturen. Niobium reageert niet met anorganische zuren of basen, noch is het oplosbaar in koningswater, maar het is oplosbaar in hydrofluurzuur.

Vanwege zijn goede supergeleiding, hoge smeltpunt, corrosiebestendigheid en slijtvastheid, wordt niobium wijd gebruikt in staal, supergeleidende materialen, luchtvaart, atoomenergie en andere velden.

Gangbare Refractaire Metalen – 5. Tantalum

De Geschiedenis van Tantalum

In 1802 ontdekte de Zweedse chemicus AGE kaberg (1767-1813) een nieuw element bij de analyse van een mineraal (niobium tantalum erts) van het Scandinavisch schiereiland. Hij noemde het element tantalum (Tantalum) naar Tantalus, de zoon van de god Zeus in de Griekse mythologie.

Tantalum

De Eigenschappen en Toepassingen van Tantalum

Tantalum heeft een reeks uitstekende eigenschappen zoals hoog smeltpunt, lage dampdruk, goede koude bewerkbaarheid, hoge chemische stabiliteit, sterke weerstand tegen vloeibaar metaal corrosie, en grote dielektrische constante van de oppervlakte oxidefilm.

Daarom heeft tantalum belangrijke toepassingen in high-tech velden zoals elektronica, metallurgie, staal, chemische industrie, cemented carbide, atoomenergie, supergeleidende technologie, auto-elektronica, luchtvaart, medische gezondheid en wetenschappelijk onderzoek.

Gangbare Refractaire Metalen – 6. Titanium

De Geschiedenis van Titanium

In 1791 werd titanium gevonden in Cornwall, Engeland, als een titanium-bevattend mineraal. De ontdekkers was Dominee William Gregor, een amateur mineralogist in Engeland. In 1795 vond de Duitse chemicus Clapprott deze oxide bij het analyseren van rode rutile uit Hongarije.

Het titanium dat Gregor en Kraprot toen ontdekten, was poederachtig titaniumdioxide, niet metaal titanium. Pas in 1910 reduceerde de Amerikaanse chemicus Hunter voor het eerst TiCI met natrium om titanium met een zuiverheid van 99,9% te produceren.

Titanium

De Eigenschappen en Toepassingen van Titanium Legering

Titanium is een belangrijk structureel metaal ontwikkeld in de jaren 1950. Titanium legering heeft lage dichtheid, hoge specifieke sterkte, goede corrosiebestendigheid, lage thermische geleiding, non-toxisch en niet-magnetisch, lasbaar, en goede biocompatibiliteit, en wordt wijd gebruikt in luchtvaart, ruimtevaart, chemie, petroleum, elektriciteit, medisch, bouw en sportartikelen.

Veel landen in de wereld hebben het belang van titanium legering materialen erkend, ze hebben achtereenvolgens onderzoek en ontwikkeling gedaan en praktische toepassingen verkregen.

Gangbare Refractaire Metalen – 7. Chroom

De Geschiedenis van Chroom

In 1766 analyseerde Lehman uit Duitsland een Siberisch erts en bepaalde dat het lood bevatte. Dit erts werd geclassificeerd als Siberisch rood lood.

In 1797 werd de Franse chemicus Nicholas Louis Vauquelin getrokken door een helder rood erts dat ook in de Siberische goudmijn was gewonnen, en een nieuw element werd in dit erts gevonden, namelijk chroom, en het volgende jaar werd koolstofreductie gebruikt om metaal chroom te produceren.

Chroom

De Eigenschappen en Toepassingen van Chroom

Chroom wordt wijd gebruikt in metallurgie, chemische industrie, gietijzer, refractair en hoge-precisie technologie vanwege zijn uitstekende eigenschappen zoals hardheid en broosheid en corrosiebestendigheid.

Gangbare Refractaire Metalen – 8. Zirconium

De Geschiedenis van Zirconium

Zirconium is genoemd naar zircon, dat al eeuwenlang als juweel door mensen wordt gebruikt. Zircon wordt ook in de Bijbel genoemd, als een van de 12 edelstenen die de Hoogpriester van Israël droeg.

De ontdekking en winning van zirconium werden voornamelijk toegeschreven aan twee chemici, de Duitse chemicus Martin Heinrich Klaproth en de Zweedse chemicus Jöns Jacob Berzelius. Deze twee chemici hebben buitengewone bijdrages geleverd aan de ontdekking en zuivering van zirconium.

In 1789 bewees de Duitse chemicus Martin dat zircon geen diamant was, wat de misverstand over zircon uit de weg ruimde. Hij verhitte zircon met een reactief verbind, natriumhydroxide, en vond dat de twee reageerden om een oxide te vormen. Martin meende dat deze oxide een nieuw element bevatte. Hij noemde het nieuwe oxide zirconia. Tot 35 jaar later, in 1824, produceerde de Zweedse chemicus Jöns Jacob Berzelius voor het eerst zuiver zirconium.

Zirconium

De Eigenschappen en Toepassingen van Zirconium

Sinds oudere tijden werd zirconium beschouwd als edelsteen vanwege zijn kleurrijke kleur en glans en speelde het een decoratieve rol in het menselijk leven. Met de verdieping van de kennis van mensen over zirconium, wordt de toepassing van zirconium steeds wijdverspreid. Misschien zijn de meeste mensen relatief nieuw voor zirconium, maar het heeft zich in alle aspecten van ons leven genesteld.

Bijvoorbeeld, zirconium is onmisbaar in de omringende gebouwen, keramiek, messen, decoraties, etc. die essentieel in het leven zijn, en zelfs in de militaire en kernenergievelden.

Gangbare Refractaire Metalen – 9. Hafnium

De Geschiedenis van Hafnium

In 1923 voerden de Hongaarse chemicus George Charles de Hevesy en Deense natuurkundige Coster X-stralspectroscopieanalyse uit op een verscheidenheid aan zirconium-bevattende ertsen en vonden dit element.

Om de ontdekkingsplaats van het element te herdenken, de hoofdstad van Denemarken, Kopenhagen, noemden ze het hafnium (afgeleid van Kopenhagens Latijnse naam Hafnia), en het elementsymbool was Hf.

Hafnium

De Eigenschappen en Toepassingen van Hafnium

Hafnium kan reageren met lucht om een oxidefilm beschermende laag te vormen. Wanneer de temperatuur 500-750 °C is, verliest de oxidefilm zijn beschermende effect, en bij verhit zal het combineren met zuurstof en stikstof om oxiden en nitriden te vormen. Wanneer de temperatuur 800 °C overschrijdt, oxideert hafnium snel tot HfO2.

Het heeft goede anticorrosie prestaties, reageert niet met verdunte zoutzuur, verdunte zwavelzuur en sterke alkalioplossing, maar is oplosbaar in hydrofluurzuur en koningswater.

Hafnium heeft uitstekende lasprestaties, bewerkingsprestaties, hoge-temperatuurbestendigheid en corrosiebestendigheid, dus is het een belangrijk materiaal in de atoomenergieindustrie. Rhenium heeft eigenschappen zoals buigzaamheid, oxidatiebestendigheid en hoge-temperatuurbestendigheid. Het is ook een goed legeringsmateriaal en wordt in veel legeringen gebruikt.

Gangbare Refractaire Metalen – 10. Vanadium

De Geschiedenis van Vanadium

In 1830 scheidde een Zweedse chemicus een nieuw element bij het smelten van gietijzer. Vanwege de schitterende kleuren van het verbind, werd het Vanadium genoemd naar de mooie godin Vanadis in de Griekse mythologie.

In 1867 gebruikte de Britse chemicus Roscoe waterstof om vanadiumchloride (VCl3) te reduceren om voor het eerst metaal vanadium te verkrijgen.

Vanadium

De Eigenschappen en Toepassingen van Vanadium

Vanadium is een belangrijk legeringselement en wordt voornamelijk gebruikt in de staalindustrie. Vanadium-bevattend staal heeft uitstekende kenmerken zoals hoge sterkte, hoge zwaarte en goede slijtvastheid.

Daarom wordt het wijd gebruikt in machinebouw, auto, scheepsbouw, spoorweg, luchtvaart, brug, elektronica en defensieindustrie. De ijzer- en staalindustrie gebruikt het hoogste aandeel van vanadium, wat 85% bereikt. De vraag van de staalindustrie beïnvloedt direct de marktsituatie van vanadium. Ongeveer 10% van vanadium wordt gebruikt om titaniumlegeringen te produceren die door de luchtvaartindustrie vereist zijn. Vanadium kan worden gebruikt als stabilisator en versterker voor titaniumlegeringen, wat titaniumlegeringen goede buigzaamheid en plasticiteit geeft.

Daarnaast wordt vanadium voornamelijk gebruikt als katalysator en kleurstof in de chemische industrie. Vanadium wordt ook gebruikt in de productie van herlaadbare waterstofbatterijen of vanadium-redoxbatterijen.

Conclusie

Dank u voor het lezen van ons artikel en we hopen dat het nuttig kan zijn. Als u meer wilt weten over gangbare refractaire metalen, kunt u Advanced Refractory Metals (ARM) bezoeken voor meer informatie. Wij bieden onze klanten hoogwaardige refractaire metalen tegen een zeer concurrerende prijs.