Ero sivun ”Tulenkestävät metallit” versioiden välillä
| [arvioimaton versio] | [arvioimaton versio] |
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
pEi muokkausyhteenvetoa |
pEi muokkausyhteenvetoa |
||
Rivi 309:
Tulenkestävien metallien lämmönkestävyyttä voidaan selittää vahvan [[Metallisidos|metallisidoksen]] avulla. [[Molekyyliorbitaaliteoria|Molekyyliorbitaaliteorian]] mukaan kaikilla kyseisillä metalleilla on korkea [[sidoskertaluku]] parittomien d-orbitaalien johdosta. [[Siirtymämetalli|Siirtymämetallien]] s- ja d-[[Atomiorbitaali|orbitaalien]] energiaerot ovat pienet, joten niiden ajatellaan muodostavan yhdessä [[Molekyyliorbitaali|molekyyliorbitaalit]]. Tulenkestävien metallien parittomien d-orbitaalien elektronien ajatellaan muodostavan sitovia molekyyliorbitaaleja ja ne muodostavat vahvan valenssivyön. <ref>{{Kirjaviite|Tekijä=Steven S. Zumdahl, Thomas Hummel|Nimeke=Chemical Principles|Vuosi=2004|Sivu=|Julkaisija=Cengage Learning, Inc}}</ref>
Teorian mukaan [[Mangaani|mangaanilla]] olisi suhteellisen korkea sulamispiste (viisi d-elektronia) verrattuna muihin tulenkestäviin metalleihin, joten teoria selittää lämmönkestävyyden vain osittain. Selitys tälle eroavaisuudelle voisi olla, että elektroni kaikilla d-orbitaaleilla stabiloi yksittäistä atomia enemmän kuin se vahvistaa metallisidosta.
<br />
Rivi 317:
Tulenkestävien metallein tavallisimpia käyttökohteita ovat lämmityslaitteissa induktio- tai vastuslämmittimissä ja muissa laiteosissa, muiden metallien työstöön käytettävissä työkaluissa, sekä säteilykilvissä. Tulenkestäviä [[Metalli|metalleja]] käytetään myös paljon seosmetalleina metalliseoksissa. Esimerkiksi korkeaa virumisenkestoa vaativissa metalliseoksissa voidaan käyttää [[volframi]]<nowiki/>a ja [[Molybdeeni|molybdeeniä]]. Tulenkestävien metallien käyttöä rajoittavat niiden korkea hinta ja huono työstettävyys, pois lukien [[niobium]] ja [[tantaali]], joita voidaan työstää perinteisin keinoin. <ref name=":6" /> [[Renium]]<nowiki/>ia lukuun ottamatta tulenkestäviä metalleja käytetään maailmanlaajuisesti yli 900 tonnia vuosittain. <ref name=":2" />
Tulenkestäviä metalleja käytetään myös valaistuksessa, työkaluissa, voiteluaineissa, [[Ydinreaktori|ydinreaktoreiden]] säätösauvoissa, [[Katalyytti|katalyytteinä]], sekä niiden muissa sovelluksissa niiden kemiallisten ja sähköisten ominaisuuksien takia. Korkean sulamispisteensä vuoksi tulenkestäviä metallikomponentteja ei koskaan valmisteta valamalla. Sen sijaan käytetään jauhe[[metallurgia]]<nowiki/>n prosessia. Puhtaan metallin jauheet tiivistetään, kuumennetaan sähkövirralla, valmistetaan edelleen kylmäkäsittelyllä ja hehkutusvaiheilla. Tulenkestävät metallit voidaan käsitellä langaksi, harkoiksi, raudoitustangoiksi, levyiksi tai folioksi.<ref>P. Jéhanno, H. Kestler (2005) "Assessment of a powder metallurgical processing route for refractory metal silicide alloys" https://link-springer-com.libproxy.tuni.fi/article/10.1007%2Fs11661-005-0165-5</ref><br />▼
▲Tulenkestäviä metalleja käytetään myös valaistuksessa, työkaluissa, voiteluaineissa, [[Ydinreaktori|ydinreaktoreiden]] säätösauvoissa, [[Katalyytti|katalyytteinä]], sekä niiden muissa sovelluksissa niiden kemiallisten ja sähköisten ominaisuuksien takia. Korkean sulamispisteensä vuoksi tulenkestäviä metallikomponentteja ei koskaan valmisteta valamalla. Sen sijaan käytetään jauhe[[metallurgia]]<nowiki/>n prosessia. Puhtaan metallin jauheet tiivistetään, kuumennetaan sähkövirralla, valmistetaan edelleen kylmäkäsittelyllä ja hehkutusvaiheilla. Tulenkestävät metallit voidaan käsitellä langaksi, harkoiksi, raudoitustangoiksi, levyiksi tai folioksi.<ref>P. Jéhanno, H. Kestler (2005) "Assessment of a powder metallurgical processing route for refractory metal silicide alloys" https://link-springer-com.libproxy.tuni.fi/article/10.1007%2Fs11661-005-0165-5</ref>
=== Molybdeeniseokset ===
[[Molybdeeni|Molybdeenipohjaisia]] seoksia käytetään laajalti, koska ne ovat halvempia kuin ominaisuuksiltaan paremmat volframiseokset. Yleisimmin käytetty molybdeeniseos on '''T'''itaani-'''Z'''irkonium-'''M'''olybdeeniseos TZM, joka koostuu 0,5 % [[Titaani|titaanista]] ja 0,08 % [[Zirkonium|zirkoniumista]] sekä jäljelle jäävät 99,42 % [[Molybdeeni|molybdeenistä]]. Seoksella on korkea virumisenkestävyys ja lujuus korkeissa lämpötiloissa, mikä tekee materiaalin mahdollisista käyttölämpötiloista yli 1060 °C. Mo-30W:n, 70 %: n [[Molybdeeni|molybdeenin]] ja 30 % [[Volframi|volframin]] seoksen korkea vastuskyky sulan [[Sinkki|sinkin]] vaikutukselle tekee siitä ihanteellisen materiaalin sinkin valamiseen. Sitä käytetään myös sulan sinkin venttiilien rakentamiseen. <ref>''Smallwood, Robert E. (1984). "TZM Moly Alloy". ASTM special technical publication 849: Refractory metals and their industrial applications: a symposium. ASTM International.p.14. <nowiki>ISBN 978-0-8031-0203-3</nowiki>'' </ref>
| |||