Co jsou některé kovy odolné vůči vysokým teplotám?
Ohnivzdorné kovy
Volfram (W)má nejvyšší bod tání všech kovů, dosahuje 3420 ° C a bod varu 5900 ° C. Poskytuje výjimečnou vysokoteplotní pevnost a tepelnou stabilitu a vykazuje dobrou odolnost vůči roztaveným alkalickým kovům a párám. Volframové vlákna se široce používají při výrobě žárovky.
Molybden (Mo)má bod tání 2610 ° C a bod varu 5560 ° C. Má vyvážené fyzikálně-chemické vlastnosti, vynikající odolnost vůči plazení, odolnost vůči korozi a vysokou tepelnou vodivost, což z něj dělá nejpoužívanější ohnivzdorný kov.
Tantal (Ta)má bod tání 3017 ° C a vykazuje extrémně vysokou odolnost vůči korozi. Nereaguje s kyselinou chlorovodíkovou, koncentrovanou kyselinou dusitou nebo aqua regia za teplých i studených podmínek. V chemickém zařízení může nahradit nerezovou ocel a prodloužit její životnost desítkrát.
Niobium (Nb)má bod tání 2477 ℃, má vysokou odolnost vůči korozi a je poměrně lehký. Používá se při výrobě mincových vložek, odpařovacích člunů odolných proti korozi, těžek na růst diamantů a také se používá v supervodivých kabelech a magnetických materiálech.
Vysokoteplotní slitiny
Klasifikace podle prvku Matrix
niklovéVysokoteplotní slitiny používají jako matrici nikl s obsahem niklu vyšším než 50%. Pracují při teplotách 650-1000 ° C a mají nejvyšší vysokoteplotní pevnost a odolnost vůči oxidaci. Jsou nejpoužívanějším typem vysoce teplotní slitiny a jsou široce používány v základních komponentech, jako jsou lopaty turbín v leteckých motorech.
Vysokoteplotní slitiny na bázi železa používají železo jako matici. Jejich provozní teplota je obecně omezena na 750-780 ℃. Jsou poměrně levné a hrají důležitou roli v aplikacích při středních teplotách, jako jsou tepelně odolné komponenty v zařízeních pro výrobu energie.
Vysokoteplotní slitiny na bázi kobaltu používají kobalt jako matrici s obsahem kobaltu 40% -65%. Mají silnou odolnost vůči vysokým teplotám, ale zdroje kobaltu jsou vzácné, což vede k vyšším nákladům a omezuje jejich široké použití.
Klasifikace podle metody posilování
Vysokoteplotní slitiny posílené pevným roztokem tvoří jednofázovou austenitickou strukturu přidáním slitinových prvků. Rozpustné atomy zkreslují mřížku matice pevného roztoku, zvyšují odolnost vůči skluzu a tím posilují slitinu.
Vysokoteplotní slitiny posílené srážením dosahují účelu ztvrdění slitiny a zvýšení pevnosti prostřednictvím ošetření stárnutím, aby se rovnoměrně srážela fáze posílení.
Jiné vysokoteplotní kovy
Titan (Ti):Bod tavení 1688 ℃, se vyznačuje vysokou pevností a nízkou specifickou těžkostí, která se může pochlubit nejvyšším poměrem pevnosti k hmotnosti mezi všemi kovovými prvky. Má také vysokou teplotu tání, nízkou specifickou těžkost, dobrou houževnatost, odolnost vůči únavě a odolnost vůči korozi.
Nerezová ocel má odolnost vůči korozi a odolnost vůči vysokým teplotám a je široce používána v kuchyňském vybavení. Dokáže odolat korozi ve vysokoteplotních prostředích a zachovat si svůj estetický vzhled.
Slitiny železa-chromu-hliníku mají dobrou odolnost vůči korozi a stabilitu při vysokých teplotách a mohou vydržet dlouhodobé použití při vysokých teplotách bez deformace nebo vyblednutí. Jsou široce používány v kuchyňských zařízeních.
Výkonné charakteristiky a oblasti použití
Kovové materiály odolné vůči vysokým teplotám vykazují vynikající strukturální stabilitu a spolehlivost při vysokých teplotách, mají vysokou pevnost při vysokých teplotách, dobrou odolnost vůči oxidaci a horké korozi a vynikající odolnost vůči plazení a únavě.
Tyto materiály se široce používají vletectví,energetické, chemické, elektronické a lékařské oblasti. V letectví se používají k výrobě klíčových komponentů, jako jsou spalovací komory motorů a lopaty turbín; v oblasti energie se používají ve vysokoteplotních zařízeních, jako jsou plynové turbíny a jaderné reaktory; v chemických látkách se používají pro nádoby a potrubí odolné vůči korozi; a v elektronikě se používají k výrobě elektronických komponentů a polovodičových zařízení.
S neustálým technologickým pokrokem se neustále objevují nové materiály odolné vůči vysokým teplotám, jako jsou slitiny s vysokou entropii a nanostrukturované materiály, které poskytují více možností pro aplikace v extrémních prostředích.
