کاربرد فلزات نسوز

فلزات نسوز نوعی مواد فلزی با مقاومت حرارتی عالی و نقطه ذوب بسیار بالا هستند.

این عناصر نسوز و همچنین انواع ترکیبات و آلیاژهای متشکل از آنها دارای ویژگی های مشترک بسیاری هستند. علاوه بر نقطه ذوب بالا، آنها همچنین دارای مقاومت در برابر خوردگی بالا، چگالی بالا و حفظ استحکام مکانیکی عالی در دماهای بالا هستند. این ویژگی ها به این معنی است که فلزات نسوز را می توان در بسیاری از زمینه ها مانند الکترودهای ذوب شیشه، قطعات کوره، اهداف کندوپاش، رادیاتورها و بوته ها استفاده کرد. کارشناسان دپارتمان فناوری RSM دو فلز نسوز متداول و کاربردهای آنها را معرفی کردند، یعنی مولیبدن و نیوبیم.

مولیبدن

این فلز پرکاربردترین فلز نسوز است و دارای خواص مکانیکی عالی در دمای بالا، انبساط حرارتی کم و هدایت حرارتی بالا است.

این ویژگی ها به این معنی است که مولیبدن می تواند برای تولید قطعات بادوام برای کاربردهای گرمای بالا، مانند قطعات بلبرینگ، لنت ترمز آسانسور، قطعات کوره و قالب های آهنگری استفاده شود. مولیبدن به دلیل رسانایی حرارتی بالا (138 W/(m · K) در رادیاتورها استفاده می شود.

علاوه بر خواص مکانیکی و حرارتی آن، مولیبدن (2 × 107S/m) است که باعث می شود مولیبدن برای ساخت الکترود ذوب شیشه استفاده شود.

مولیبدن معمولاً با فلزات مختلف برای کاربردهایی که به استحکام حرارتی نیاز دارند آلیاژ می‌شود، زیرا مولیبدن هنوز هم در دماهای بالا استحکام بالایی دارد. TZM یک آلیاژ پایه مولیبدن معروف است که حاوی 0.08٪ زیرکونیوم و 0.5٪ تیتانیوم است. استحکام این آلیاژ در دمای 1100 درجه سانتیگراد حدود دو برابر مولیبدن بدون آلیاژ است، با انبساط حرارتی کم و هدایت حرارتی بالا.

نیوبیم

نیوبیم، یک فلز نسوز، دارای انعطاف پذیری بالایی است. نیوبیوم حتی در دماهای پایین قابلیت پردازش بالایی دارد و اشکال مختلفی مانند فویل، صفحه و ورق دارد.

به عنوان یک فلز نسوز، نیوبیم دارای چگالی کم است، به این معنی که آلیاژهای نیوبیم را می توان برای تولید اجزای نسوز با کارایی بالا با وزن نسبتاً سبک استفاده کرد. بنابراین، آلیاژهای نیوبیم مانند C-103 معمولاً در موتورهای موشکی هوافضا استفاده می شوند.

C-103 دارای مقاومت درجه حرارت بالا عالی است و می تواند تا دمای 1482 درجه سانتیگراد را تحمل کند. همچنین بسیار شکل پذیر است، جایی که فرآیند TIG (گاز بی اثر تنگستن) می تواند بدون تأثیر قابل توجهی بر ماشینکاری یا شکل پذیری برای جوشکاری آن استفاده شود.

علاوه بر این، در مقایسه با فلزات نسوز مختلف، سطح مقطع نوترون حرارتی کمتری دارد که نشان دهنده پتانسیل در نسل بعدی کاربردهای هسته ای است.