高融点金属の応用

高融点金属は、耐熱性に優れ、融点が極めて高い金属材料の一種です。

これらの耐火性元素、およびそれらから構成されるさまざまな化合物や合金には、多くの共通の特性があります。高い融点に加えて、高い耐食性、高密度性を備え、高温でも優れた機械的強度を維持します。これらの特性は、高融点金属がガラス溶解電極、炉部品、スパッタリングターゲット、ラジエーター、るつぼなどの多くの分野で使用できることを意味します。 RSM の技術部門の専門家は、最も一般的に使用される 2 つの高融点金属、すなわちモリブデンとニオブについて紹介しました。

モリブデン

最も広く使用されている高融点金属であり、高温下での優れた機械的特性、低い熱膨張、高い熱伝導率を備えています。

これらの特性は、モリブデンがベアリング部品、エレベーターのブレーキパッド、炉部品、鍛造金型などの高熱用途向けの耐久性のある部品の製造に使用できることを意味します。モリブデンは、その高い熱伝導率（138 W/(m・K)）によりラジエーターに使用されます。

モリブデン (2 × 107S/m) は、機械的および熱的特性に加えて、ガラス溶融電極の製造にも使用されます。

モリブデンは高温でも高い強度を維持するため、熱強度が必要な用途では通常、さまざまな金属と合金化されます。 TZM は有名なモリブデン基合金で、0.08% のジルコニウムと 0.5% のチタンを含みます。この合金の 1100 °C での強度は非合金モリブデンの約 2 倍であり、熱膨張が低く、熱伝導率が高くなります。

ニオブ

ニオブは高融点金属であり、高い延性を持っています。ニオブは低温でも加工性が高く、箔、板、シートなど形状も豊富です。

ニオブは高融点金属としては密度が低いため、ニオブ合金を使用すれば比較的軽量で高性能の耐火部品を製造できます。したがって、C-103 などのニオブ合金は通常、航空宇宙ロケット エンジンに使用されます。

C-103 は優れた高温強度を備えており、最大 1482 °C の温度に耐えることができます。また、加工性や延性に大きな影響を与えることなく、TIG (タングステン不活性ガス) プロセスを使用して溶接することができるため、成形性にも優れています。

さらに、他の高融点金属と比較して熱中性子断面積が小さく、次世代の原子力用途における可能性を反映しています。