Refrakter Metaller

Genel Bilgi

Refrakter Metaller

TanmRefrakter metaller, genel olarak, yksek ergime noktasna ve yksek

scaklklarda mkemmel sl, kimyasal ve anma direncine sahip metaller

ve onlarn alamlar olarak tanmlanabilir. Yksek scaklk dendii zaman

aklmza, paslanmaz elik, kobalt ve nikel esasl alamlarn ergime

noktasndan daha yksek scaklklar gelmelidir.

Hangi metallar?Tanmlama kriterlerinde ergime scaklnn ka derece alndna bal

olarak refrakter olarak adlandrlan metaller deiiklik gstermektedir.

Birok kaynakta yer alan, en keskin, tanmlamaya gre ergime scaklklar

2200 oCden yksek ve oda scaklnda yksek sertlik deerlerine sahip

metallere refrakter metaller denilmelidir ve bu snfa yalnzca 5 metal girer.

Bunlar Niyobyum (Nb), Molibden (Mo), Tantal (Ta), Tungsten (W) ve

Renyum (Re) metalleridir ve genel olarak gerek refrakter metaller

eklinde adlandrlrlar.

Refrakter Metaller

Refrakter Metallerin zellikleri

ok yksek ergime scakl

(2468C 3410C) Tungsten, tantal ve molibdenin yksek

ergime scaklklar cam retimi benzeri ergimi metal

ilemlerinde kullanlabilmelerine imkan vermektedir.

Yksek scaklklarda mkemmel mukavemet

1000C nin zerine stldnda tungsten roket burun konileri,

hala oda scaklndaki demirin ekme mukavemetinin iki kat

ekme mukavemeti deerine sahiptir.

ok yksek korozyon direnci

Kimya sektrnde kullanlan paslanmaz elik borular

refrakter metal ierirler.

Mkemmel anma (abrasiv) direnci

Refrakter metaller sk sk contalar, szdrmazlk elemanlar,

buingler, nozller, valf i donanmlar ve anmaya dayankl

birok alanda kullanlmaktadr. Altn ve gmle yaplan

alamlar elektronik ekipmanlarda mkemmel uzun mrl

kontakt elemanlar olarak kullanma alan bulur.

Yksek termal ok direnci

Isnma sebebiyle hzl genlemenin sebep olduu gerilmeler lamba

flamanlarnda ksa ama kapama dnglerinde hasara sebep

olmaktadr. Bu sebeple bir W flaman yksek ergime scakl ve

dk termal genleme zellii sebebiyle binlerce defa ama

kapama yaplmasna ramen salam kalabilmektedir.

Refrakter Metallerin zellikleri

Yksek z ktle / younluk

Refrakter metallerin bazlar en yksek younluk aralndadr.

Hava tatlarnn ve golf sopalarnn ucunda balans arlklar

olarak kullanlr.

Yksek sertlik

Kesici takmlarn birou tungsten karbrden yaplmaktadr. Bu

kesici takmlar metallerin kesilmesinde, ekillendirilmesinde,

madencilikte ve petrol kuyularnn kazlmasnda yaygn olarak

kullanlmaktadr.

yi elektrik ve s iletim zellikleri

Refrakter metaller bir ok elektrik ve elektronik uygulamalarnn

yannda genel olarak s kalkan olarak da kullanlrlar. Baz yar

iletken ipler Mo ve W kalkanlarla birlikte dizayn edilirler.

Refrakter Metallerin zellikleri

zellik Nb Ta Mo W Re

Yapsal ve Atomik zellikleri

Atom Numaras 41 73 42 74 75

Atom Arl 92.9064 180.95 95.94 183.85 186.31

20oC de younluk, g/cm3 8.57 16.6 10.22 19.25 21.04

Kristal yaps HMK HMK HMK HMK HSP

Kafes parametreleri, nm

a 0.3294 0.3303 0.3147 0.3165 0.27609

c 0.45829

Oda scaklnda kayma

dzlemleri

110 110 112 ... 0001-

1010

Refrakter Metallerin zellikleri

zellik Nb Ta Mo W Re

Isl zellikleri

Ergime scakl, oC 2468 2996 2610 3410 3180

Kaynama scakl, oC 4927 5427 5560 5700 5760

2500 K de buhar basnc,

mPa 5.3 0.11 80 0.0093 0.17

Genleme katsays, RT

civarnda, mm/m.K 7.3 6.5 4.9 4.6 6.7

20 oC de spesifik s, kJ/kg.K 0.268 0.139 0.276 0.138 0.138

Ergime gizli ss, kJ/kg 290 145-174 270 220 177

Buharlama Gizli ss, kJ/kg

7490 4160-

4270

5123 4680 3415

Termal iletkenlii, W/m.K

20 oC de 52.7 54.4 142 155 71

500 oC de 63.2 66.6 123 130 ...

Refrakter Metallerin zellikleri

zellik Nb Ta Mo W Re

Elektriksel zellikler

18 oC de elektriksel

iletkenlik, %IACS

13.2 13.0 33.0 30.0 8.1

20 oC de diren, nW.m 160 135 52 53 193

Elektrokimyasal ekivalant,

mg/C

0.1926 0.375 0.166 0.318 0.276

Hall sabiti, nV.m/A.T 0.09 0.095 ... ... ...

Magnetik zellikler

25 oCde magnetik duyarllk

(hacimsel), 28x10-6 10.4 x10-6 1.17 x10-6 4.1 x10-6 0.37 x10-6

Dier zellikler

25 oC de poisson oran 0.38 0.35 0.32 0.28 0.49

Elastik modl, Gpa 103 185 324 400 469

Snek gevrek gei scakl,

K

Refrakter Metallerin zellikleri

Refrakter Metallerin zellikleri

Refrakter Metaller

Metal Uygulamalar

Kaynak/

Cevher

Temel proses admlarKonsantrasyon

ilemi Redksiyon Saflatrma rn

Tungsten

Semente karbr aralar,

lamba filamanlar,

stc elemanlar, takm

eliklerinde alam

elementi,

speralamlar

Wolframite

(FeMn)WO4elit

CaOWO3

Alkali ya da

asidik li, WO3retimi iin

hidroproses.

Hidrojen

redksiyonu-

Tungsten

tozu

Molibden

elikler ve

speralamlarda alam

elementi, lamba

filaman endstrisi,

frn stma elemanlar

ve yap malzemeleri,

nkleer endstrisi,

kimyasallar ve

bileikler

Molislfit

MoS2

Kavurma, saf

oksit retmek

iin

hidroproses.

Hidrojen

redksiyonu Ergitme

Molibden

tozu ve

ingot

Metal Uygulamalar

Kaynak/

Cevher

Temel proses admlarKonsantrasyon

ilemi Redksiyon Saflatrma rn

Tantal

Mini kapasitrler,

kimyasal proses

endstrisi, stc

elemanlar, yksek

scaklk alamlar,

karbr kesici takmlar.

Columbite

tantalite

(FeMn)O(Nb

Ta)2O5

HF zdrme,

Nb/Ta

ayrtrlmas

iin

hidroproses ve

K2TaF7bileiinin

retilmesi

K2TaF7nin

sodyum

redksiyonu

ya da eriimi

tuz

elektrokazan

m

Elektron n

ergitme

Tantal

tozu ve

ingot

Niyobyum

eliklerde alam

elementi, nkleer

endstrisi, kimyasal

proses endstrisi,

karbr kesici takmlar.

Columbite

tantalite

HF zdrme,

Nb/Ta

ayrtrlmas

iin

hidroproses ve

Nb2O5bileiinin

retilmesi

Aluminoterm

ik redksiyonElektron n

ergitme

Niyobyum

ingot

Refrakter Metaller