Hochtemperaturwerkstoffe

Refraktärmetalle sind eine Klasse von Metallen, die außergewöhnlich hitze- und verschleißbeständig sind. Diese Gruppe umfasst eine Vielzahl von Metallen, aber zu den am häufigsten bekannten gehören Zirkonium (Zr), Tantal (Ta), Niob (Nb), Wolfram (W) und Molybdän (Mo). Sie zeichnen sich durch ihre hohen Schmelzpunkte aus, die deutlich höher sind als die von Eisen, Kobalt und Nickel.

Zirkonium (Zr)

Zirkonium hat einen Schmelzpunkt von 1855°C und ist bekannt für seine Korrosionsbeständigkeit, insbesondere gegen Säuren. In der Industrie wird es in Kernreaktoren verwendet, da es einen geringen Neutroneneinfangquerschnitt aufweist, und in der chemischen Industrie zum Bau korrosionsbeständiger Ausrüstung.

Tantal (Ta)

Mit einem Schmelzpunkt von 3017°C ist Tantal hochkorrosionsbeständig. Es wird zur Herstellung elektronischer Bauteile wie Kondensatoren und Hochleistungswiderständen verwendet. Tantal wird auch bei der Herstellung von Superlegierungen mit hoher Festigkeit und Stabilität bei hohen Temperaturen für Luftfahrtanwendungen und in medizinischen Implantaten aufgrund seiner Biokompatibilität eingesetzt.

Niob (Nb)

Der Schmelzpunkt von Niob beträgt 2477°C. Es wird beim Bau von Strahltriebwerken und Raketenuntergruppen sowie in supraleitenden Magneten aufgrund seiner hervorragenden supraleitenden Eigenschaften verwendet.

Wolfram (W)

Wolfram hat mit 3422°C den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle, was es für seine hochtemperaturtechnischen Eigenschaften unerlässlich macht. Es wird weithin in Glühfäden für Glühbirnen, Elektronen- und Röntgenröhren sowie als Legierungselement in Stahl verwendet, um die Härte und Verschleiß- und Temperaturbeständigkeit zu verbessern.

Molybdän (Mo)

Molybdän, mit einem Schmelzpunkt von 2623°C, wird in Flugzeugteilen, elektrischen Kontakten, Industriemotoren und Glühfäden verwendet. Seine Hochtemperaturfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit machen es ideal für den Einsatz in Ofenteilen, während seine elektrischen Eigenschaften in Vakuumröhren genutzt werden.

Insgesamt sind Refraktärmetalle in Hochtemperatur-Industrieprozessen von entscheidender Bedeutung. Sie werden häufig in Form von Legierungen verwendet, um ihre physikalischen Eigenschaften zu verbessern und sie für spezielle Anwendungen zuzuschneiden, die Materialien erfordern, die extremen Bedingungen ohne Verformung oder Verschlechterung standhalten können. Aufgrund ihrer einzigartigen mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften ermöglichen sie Fortschritte in Technologie und Fertigung, von der Elektronik bis hin zur Luft- und Raumfahrt und zu Nuklearanwendungen.