难熔金属
难熔金属的结构与性能关系研究
难熔金属的结构与性能关系研究难熔金属在工业生产和科研领域中扮演着重要的角色。
它们具有高的熔点、强韧性、耐腐蚀性和优异的耐高温性等特性。
难熔金属的结构和性能之间的关系是当前研究的热点之一，对于开发新材料、提高金属材料性能等方面有着十分重要的意义。
一、难熔金属的一般结构特征难熔金属一般具有紧密堆积的晶体结构。
这些金属的原子半径较小，具有较高的电子密度，形成紧密排列的原子结构，充满了密集的化学键。
其中，钨（W）、铝（Al）、钼（Mo）等金属具有BCC结构；铱（Ir）和铂（Pt）则具有FCC结构。
此外，由于难熔金属的原子结构中还存在属于d轨道的未成对电子，因此这些金属也具有一定的磁性。
比如铁（Fe）和钴（Co）是典型的磁性难熔金属。
二、难熔金属的性能特点1、高温性能难熔金属具有高温抗氧化、高温强度和稳定性的特点。
比如钨、铥等难熔金属可以在高温环境下保持较长的使用寿命，这主要得益于它们的高熔点和良好的热稳定性。
2、高硬度与韧性难熔金属具有较高的硬度和韧性。
这主要得益于金属原子的紧密堆积和高密度，同时也与其晶体结构和成分有关。
比如铂、钯等贵金属的硬度较高，而钨、钼等过渡金属的韧性较好。
3、较高的耐腐蚀性一些难熔金属具有较好的耐腐蚀性。
比如钨、钼等金属可以在强氧化性和还原性气氛下稳定存在，并且能够抵抗强酸、强碱、硝酸等强腐蚀介质的侵蚀和腐蚀磨损。
三、结构与性能之间的关系难熔金属的结构与性能之间存在着很强的关联性。
不同的结构和配比会直接影响材料的硬度、韧性、耐腐蚀性等性能表现。
1、晶体结构的影响不同型式的晶体结构会对难熔金属的性能产生巨大的影响。
比如，钨、钼等难熔金属的BCC结构具有较好的韧性，对于制备高性能合金来说具有一定的优势；而铱、铂等难熔金属的FCC结构则相对而言更容易构造，因此对于制备高性能合金具有一定的技术优势。
2、配比的影响难熔金属不同元素摩尔比的配比以及不同材料的掺杂，也会对材料的性能产生一定的影响。
难熔金属及其合金单晶的发展及运用
合作人：李晓梦 何孟杰 田卡 史士钦
一 难熔金属及其合金单晶基本概况
难熔金属一般是指熔点高于1 650℃并有一定储量的金属材料，如 W、Mo、Nb、Ta、Hf、Cr、V、Zr、Ti等金属及其合金。新技 术的发展已使难熔金属的内涵有了进一步的扩大和延伸，具体 来说实际上其已包括以下金属：Zr、Hf、V、Nb、Ta、cr、W、 Mo、Ti、Re、Ru、Os、Rh、Ir。但当前作为高温结构材料使 用的难熔金属还主要是W、M0、Nb和Ta。难熔金属、合金及 其化合物和复合材料由于具有独特的高熔点以及其他一些特有 的性能，因此在国民经济中发挥着重要作用，尤其在尖端领域 处于重要地位. 与传统多晶结构材料相比，难熔金属单晶材料具有塑性、脆性转 变温度低、不存在高温和低温晶界破坏、与核材料有良好的相 容性、高温结构性能稳定等优点，可以显著提高零件的稳定性、 可靠性和工作寿命。因此被广泛应用于电子、电气、机械、仪 表制造、核动力工业和各种高技术研究领域。由于难熔金属单 晶是非常有发展前景的高科技材料，因此难熔金属单晶成为各 国研究的热点。
该方法的优点是真空环境、加热效率高、温度梯度易于控制、 不受坩埚材料污染，但同时表面张力对活性杂质和温度梯度的 高敏感性又使得这一优势成为致命弱点，即所能制备的高纯难 熔金属及其单晶材料尺寸规格受到很大限制。同时，采用该方 法制备的材料内部位错密度较高，如高纯 Ｗ 的位错密度达 105～ 107／ｃｍ２ 。图 ２ 是 ５０ ｋＷ ＥＢＦＺＭ 炉外形 照片。
2.2 等离子弧熔炼法
等离子弧熔炼法（ ＰＡＭ）是制备大尺寸难熔金属及其合金单 晶，包括定向面单晶、超高纯单晶的一种极为有前途的方法。 其原理是往熔炼室中充入高纯惰性气体，借助等离子弧将金属 熔池熔接到籽晶上，通过籽晶远离加热源而凝固，同时原料和 凝固的晶体按照同一方向运动，从而实现金属的提纯或单晶生 长，如图 ３ 所示。该方法可用于生长 φ５０ ｍｍ Ｗ 单晶和 φ ６０ ｍｍ Ｍｏ单晶，单晶最大质量超过 １０ ｋｇ。离子弧熔 炼法的优点是加热源能量密度高，原料规格形式多样（粉末、 棒状、板状等），可制备高纯难熔金属棒材、板材和管材，但 设备系统复杂，特别是等离子加热系统结构与扫描等，同时设 备成本昂贵，制备的高纯金属及单晶材料位错密度大等。目
难熔金属基复合材料的研究进展
难熔金属基复合材料的研究进展难熔金属基复合材料是一种具有卓越性能和广泛应用潜力的材料。
它由高熔点金属基体和分散相组成，具有高温强度、耐腐蚀性、耐磨损性和导电性等优点。
难熔金属基复合材料的研究已经取得了显著的进展，并在航空航天、能源、汽车和冶金等领域得到广泛应用。
难熔金属基复合材料的研究主要涉及材料的制备技术、性能优化和应用研究。
目前，常用的制备技术包括粉末冶金、熔融混合、机械合金化和表面改性等方法。
其中，粉末冶金是一种常用的制备难熔金属基复合材料的方法。
通过粉末冶金技术可以得到具有均匀分散相的复合材料，从而提高材料的力学性能和耐热性能。
难熔金属基复合材料的性能优化主要通过合金化和微结构控制实现。
通过合金化可以改变金属基体的组成，调整材料的力学性能和导热性能。
通过微结构控制可以调控分散相的尺寸、形状和分布，进一步提高材料的力学性能和耐热性能。
此外，难熔金属基复合材料的表面改性也是一种常用的性能优化手段。
通过在金属基体的表面引入功能性涂层，可以提高材料的表面硬度、耐磨损性和耐腐蚀性。
难熔金属基复合材料在航空航天领域具有广泛的应用前景。
在航空发动机中，难熔金属基复合材料可以作为高温结构材料使用，用于制造涡轮叶片、燃烧室和燃气轮机等部件。
难熔金属基复合材料具有出色的高温强度和耐热性能，可以提高发动机的工作效率和可靠性。
此外，在航天航空热保护系统中，难熔金属基复合材料也可以作为热隔断材料使用，有效减少空气动力热、压力热和辐射热对航天器的影响。
在能源领域，难熔金属基复合材料可以用于制造高温燃料电池和核能反应堆等设备。
难熔金属基复合材料具有优异的导电性能和耐腐蚀性，可以提高燃料电池和核能反应堆的运行效率和安全性。
此外，难熔金属基复合材料还可以用于制造高温储能设备，用于储存太阳能和风能等可再生能源。
在汽车领域，难熔金属基复合材料可以用于制造发动机和制动系统等关键部件。
难熔金属基复合材料具有出色的耐磨损性和耐高温性能，可以提高发动机和制动系统的性能和寿命。
难熔金属熔点
难熔金属熔点
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目录
一、难熔金属的定义与特点
二、难熔金属的分类
三、难熔金属的熔点
四、影响难熔金属熔点的因素
五、难熔金属的高熔点应用
正文
一、难熔金属的定义与特点
难熔金属，又称为高熔点金属，是指熔点在 1000 摄氏度以上的金属材料。
这类金属具有较高的熔点、良好的热稳定性、高的抗腐蚀性和耐磨性等特性，因此在工业领域具有广泛的应用。
二、难熔金属的分类
难熔金属可以分为以下几类：
1.钨、钽、镍、钴等常见难熔金属；
2.锆、铪、铌、钽等稀土难熔金属；
3.钨、钼、钽等高熔点合金。
三、难熔金属的熔点
难熔金属的熔点受多种因素影响，如晶格结构、化学键、杂质等。
不同类型的难熔金属熔点也有所不同，以下是一些常见难熔金属的熔点：
1.钨：3422 摄氏度
2.钽：3010 摄氏度
3.镍：1455 摄氏度
4.钴：1150 摄氏度
5.锆：1940 摄氏度
6.铪：1390 摄氏度
7.铌：1400 摄氏度
四、影响难熔金属熔点的因素
1.晶格结构：不同晶格结构对熔点有显著影响。
例如，钨的晶格结构为密排六方结构，其熔点较高；而钽的晶格结构为简单立方结构，其熔点相对较低。
2.化学键：金属键的强度影响熔点。
一般来说，化学键越强，熔点越高。
3.杂质：杂质的存在会影响金属的晶格结构和化学键，从而影响熔点。
五、难熔金属的高熔点应用
由于难熔金属的高熔点和优良性能，使其在航空航天、核工业、电子器件等领域具有重要应用。
难熔金属熔点
难熔金属熔点难熔金属是指具有极高的熔点以及良好的耐高温性能的金属材料。
这些金属通常在高温下具有出色的耐腐蚀性、高强度、硬度和稳定的化学性质。
下面将介绍几种常见的难熔金属及其熔点。
1. 钨（W）：钨是一种具有最高熔点的金属，其熔点为3422摄氏度。
同时，钨还具有良好的耐腐蚀性、高密度、高强度和低热膨胀系数，因此广泛应用于高温环境和耐腐蚀材料的制造。
2. 铼（Re）：铼是一种具有非常高熔点的金属，其熔点约为3186摄氏度。
铼具有极高的密度、高熔点和良好的耐化学性能，因此广泛应用于高温合金、光学镜片和电子元件等领域。
3. 铂（Pt）：铂是一种具有较高熔点的金属，其熔点约为1768摄氏度。
铂具有极好的耐腐蚀性、高温稳定性和优秀的导电性能，被广泛应用于珠宝制造、化学催化剂、电子器件和汽车尾气处理器等领域。
4. 铱（Ir）：铱是一种具有非常高熔点的金属，其熔点约为2410摄氏度。
铱具有良好的耐腐蚀性、高强度和良好的导电性能，被广泛用于高温合金、电阻材料和电触头等领域。
5. 铂钽合金（Pt-Ta alloy）：铂钽合金是一种具有极高熔点的金属合金，由铂和钽两种金属组成。
铂钽合金的熔点可以达到约2600摄氏度，具有良好的耐高温性、耐腐蚀性和机械性能，广泛应用于航天、电子等高温环境中。
6. 铂锆合金（Pt-Zr alloy）：铂锆合金是一种具有较高熔点的金属合金，由铂和锆两种金属组成。
其熔点约为2035摄氏度，具有高温稳定性、良好的耐蚀性和机械性能，被广泛用于高温环境下的电阻材料和电极等领域。
除了上述几种难熔金属之外，还有一些其他金属材料也具有较高的熔点，如钼（Mo，熔点2620摄氏度）、铌（Nb，熔点2468摄氏度）等。
总之，难熔金属具有熔点较高、耐高温性能好以及良好的耐腐蚀性、高强度等特点，被广泛应用于高温环境、航空航天、化学工业等领域。
这些材料的独特性能为各个领域的发展和应用提供了可靠的支持。
难熔金属元素分析
难熔金属元素分析难熔金属元素是指在常温下无法被熔化的金属元素。
这些元素通常具有高熔点、高硬度和较高的电导率。
常见的难熔金属元素包括铂、铱、钯、钌、铑等。
难熔金属元素的分析主要是通过化学分析方法来实现的。
这些分析方法包括原子吸收光谱分析、火焰光谱分析、电感耦合等离子体质谱分析等。
原子吸收光谱分析是利用难熔金属元素在特定波长的光谱线上的吸收特征来测定其含量的方法。
火焰光谱分析是利用难熔金属元素在火焰中的发光特征来测定其含量的方法。
电感耦合等离子体质谱分析是利用难熔金属元素在等离子体中的电离特征来测定其含量的方法。
还有一种常用的分析方法是电感耦合等离子体质谱分析。
这种分析方法通过在等离子体中进行电离，使难熔金属元素的原子离子化，然后利用质谱仪测定其含量。
在进行难熔金属元素分析时，需要注意样品的准备工作，包括样品的纯化、分离、浓缩等。
此外，还要注意样品的储存和保存，以及对样品的污染控制。
在分析过程中，要注意样品的分析条件，包括光谱测量的波长范围、火焰的种类和温度、等离子体的工作压力和电流等。
难熔金属元素的分析一般都是在实验室进行的，要注意安全防护措施，包括防止火灾、防止化学品泄漏和防止辐射等。
总的来说，难熔金属元素的分析是一个比较复杂的过程，需要较高的技术水平和较为精密的设备。
但是，随着科学技术的发展，难熔金属元素的分析技术也在不断提升，分析精度和效率也在不断提高。
在化学工业、冶金工业、石油工业等领域，难熔金属元素的分析具有重要的实际意义。
难熔金属元素通常具有较高的价值，分析其含量可以指导生产和加工，提高生产效率和质量。
例如，在石油工业中，难熔金属元素的分析可以帮助确定原油的品质和分析其中的添加剂；在冶金工业中，难熔金属元素的分析可以帮助判断冶炼过程中的原料质量，提高冶炼质量和效率；在化学工业中，难熔金属元素的分析可以帮助判断化工产品的质量和分析其中的原料成分。
难熔金属元素的分析也在科学研究和教育领域中得到广泛应用。
难熔金属材料的制备与力学性能研究
难熔金属材料的制备与力学性能研究难熔金属材料是一类常见的高强度、高温下应用的材料。
由于其特殊的物理和化学性质，其加工和制备过程相当复杂，需要特殊的技术和设备。
在本文中，我们将探讨难熔金属材料的制备及其力学性能研究。
一、难熔金属材料制备技术难熔金属材料的制备技术主要包括熔融法、溅射法和化学气相沉积法等。
其中熔融法是最常用的一种方法。
熔融法主要是通过高温熔融材料，然后采用特殊的制备方法将其制成所需形状和尺寸。
这个过程需要高温、高压和特殊的洁净环境。
有些难熔金属材料需要采用真空条件下进行制备，以防止材料受到空气和水蒸气的污染。
溅射法是另一种常见的难熔金属材料制备方法。
该方法主要是使用高压气体，将目标材料碎片在高压下击碎，然后采用特殊的设备将碎片喷射到基底上，形成薄膜或者纳米颗粒。
溅射法可以制备出高纯度、高质量的材料，但需要特殊设备和技术。
化学气相沉积法是另一种难熔金属材料制备方法。
该方法是将气态材料通过特殊的化学反应，在基底上形成薄膜或者纳米颗粒。
化学气相沉积法可以制备出高质量的材料，但需要特殊化学知识和设备。
二、难熔金属材料的力学性能研究难熔金属材料的力学性能是其应用的关键。
难熔金属材料由于其高温高压下的特殊性质，对其力学性能的测试和研究需要特殊的设备和技术。
以下是常见的难熔金属材料的力学性能测试方法：1. 拉伸测试拉伸测试是最常见的力学性能测试之一。
采用专用的拉伸机，通过给材料施加拉力或拉伸应变，测试材料的屈服点、极限抗拉强度和延伸率等力学性能参数。
2. 硬度测试硬度测试是衡量材料硬度和强度的一种测试方法。
主要有布氏硬度测试和光波法硬度测试等。
难熔金属材料由于其特殊的物理和化学性质，需要特殊的硬度测试方法。
3. 压缩测试压缩测试主要是测试材料的抗压性能。
需要采用专门的压缩机设备进行测试。
难熔金属材料由于其高温和高压下的特殊性质，需要特殊的压缩测试方法。
4. 弯曲测试弯曲测试用于测试材料的抗弯性能。
稀有金属
主要的稀有难熔金属：包括钛、锆、铪、钒、铌、钽、钼、钨。
熔点较高，与碳、氮、硅、硼等生成的化合物熔点也较高。
一、钛钛是一种化学元素，化学符号Ti，原子序数22，是一种银白色的过渡金属，其特征为重量轻、强度高、具金属光泽，亦有良好的抗腐蚀能力（包括海水、王水及氯气）。
由于其稳定的化学性质，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度，被美誉为“太空金属”。
用途：1、钛板:A、β钛板：0.5-4.0mmB、眼镜板（纯钛）：0.8-8.0mmC、标板（纯钛）：1 x 2m 厚度：0.5-20mmD、电镀及其它行业用板（纯钛）：0.1-50mm 用途：电子、化工、钟表、眼镜、首饰、体育用品、机械设备、电镀设备、环保设备、高尔夫球及精密加工等行业。
2、钛管：钛管规格：φ6-φ120mm 壁厚：0.3-3.0mm 钛管用途：环保设备、冷却管、钛发热管、电镀设备、戒指及各种精密电器用管等行业。
3、钛丝：A、β钛丝规格：φ0.8-φ6.0mmB、眼镜钛丝规格：φ1.0-φ6.0mm专用钛丝C、钛丝规格：φ0.2-φ8.0mm 挂具专用钛丝用途：军工、医用、体育用品、眼镜、耳环、头饰、电镀挂具、焊丝等行业。
4、钛棒：A、方棒规格：方条：8-12mmB、磨光圆棒：φ4-φ60mmC、毛棒、黑皮棒：φ6-φ120mm 钛棒用途：主要用于机械设备、电镀设备、医用、各种精密机件等行业。
二、锆锆是一种银白色的高熔点金属之一，呈浅灰色。
熔点1852±2℃，沸点4377℃。
锆的表面易形成一层氧化膜，具有光泽，故外观与钢相似。
有耐腐蚀性。
锆是一种稀有金属，具有惊人的抗腐蚀性能、极高的熔点、超高的硬度和强度等特性，被广泛用在航空航天、军工、核反应、原子能领域。
锆丝用途:等离子切割、焊接焊丝三、钒钒：元素符号 V，银白色金属。
钒的熔点很高，常与铌、钽、钨、钼并称为难熔金属。
有延展性，质坚硬，无磁性。
具有耐盐酸和硫酸的本领，并且在耐气-盐-水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。
难熔金属氧化物
难熔金属氧化物难熔金属氧化物是指具有高熔点且难以熔化的金属与氧化物的化合物。
这类化合物通常具有极高的熔点和稳定性，常用于高温工艺和特殊材料的制备中。
下面将分别介绍几种常见的难熔金属氧化物。
一、高铝氧化物高铝氧化物是一类以铝为主元素的化合物，具有极高的熔点和优异的耐磨性、耐高温性能。
其中最典型的是氧化铝（Al2O3），也被称为刚玉。
氧化铝是一种无色的晶体，具有极高的硬度和熔点（约2050℃），因此被广泛应用于陶瓷、研磨材料、高温材料等领域。
二、钛氧化物钛氧化物是一类以钛为主元素的化合物，具有优异的耐高温性能和化学稳定性。
其中最常见的是二氧化钛（TiO2）。
二氧化钛具有白色颜色，广泛应用于颜料、涂料、橡胶、塑料等领域。
此外，钛氧化物还具有良好的光催化性能，可用于环境净化和太阳能电池等领域。
三、硅氧化物硅氧化物是一类以硅为主元素的化合物，具有高熔点和良好的热稳定性。
其中最典型的是二氧化硅（SiO2），也被称为石英。
二氧化硅是一种透明的晶体，具有极高的熔点（约1710℃），广泛应用于光学、电子、陶瓷等领域。
此外，硅氧化物还具有良好的绝缘性能和化学稳定性，可用于半导体材料和玻璃制品的制备。
四、锆氧化物锆氧化物是一种以锆为主元素的化合物，具有极高的熔点和优异的耐高温性能。
最常见的是二氧化锆（ZrO2）。
二氧化锆具有白色颜色，具有良好的热稳定性和化学稳定性，可用于高温陶瓷、耐火材料、电子陶瓷等领域。
五、镁氧化物镁氧化物是一种以镁为主元素的化合物，具有高熔点和优良的耐高温性能。
最常见的是二氧化镁（MgO）。
二氧化镁具有白色颜色，广泛应用于耐火材料、电子陶瓷、涂料等领域。
此外，镁氧化物还具有良好的绝缘性能和化学稳定性，可用于电子器件和玻璃制品的制备。
以上是几种常见的难熔金属氧化物的简要介绍。
它们具有高熔点和优异的耐高温性能，被广泛应用于各个领域。
难熔金属氧化物的研究和应用将为材料科学和工程技术的发展带来更多可能性。
难熔金属材料与工程应用 [殷为宏 等编著] 2012年
![难熔金属材料与工程应用 [殷为宏 等编著] 2012年](https://img.taocdn.com/s3/m/bb695c0df6ec4afe04a1b0717fd5360cba1a8dbe.png)
难熔金属材料与工程应用 [殷为宏等编著] 2012年引言难熔金属材料是指具有高熔点和良好力学性能的金属材料。
由于其特殊的物性，难熔金属材料在工程领域具有广泛的应用，例如航空航天、能源、化工等行业。
本文将介绍难熔金属材料的基本特性和工程应用。
难熔金属材料的基本特性难熔金属材料具有以下基本特性：1.高熔点：难熔金属材料的熔点通常较高，超过1500°C，如钨、钼等。
2.良好的力学性能：难熔金属材料具有良好的抗拉强度、硬度和耐腐蚀性能。
3.好的导热性能：难熔金属材料具有良好的导热性能，适合在高温环境下工作。
4.耐高温性能：难熔金属材料能够在高温环境下保持较好的稳定性和性能。
难熔金属材料的工程应用航空航天领域难熔金属材料在航空航天领域的应用主要体现在以下几个方面：1.高温结构材料：难熔金属材料可以用于制造高温引擎组件、航空发动机涡轮叶片等。
2.导热材料：难熔金属材料具有良好的导热性能，适用于制造导热元件，如燃气涡轮、热交换器等。
3.耐热材料：难熔金属材料可以用于制造耐高温部件，如航空发动机的燃烧室、喷头等。
能源领域难熔金属材料在能源领域的应用主要包括以下几个方面：1.核能领域：难熔金属材料可以用于核燃料元件、反应堆结构材料等。
2.太阳能领域：难熔金属材料可以用于制造太阳能热发电系统的集热器、传热管等。
3.燃料电池领域：难熔金属材料可以用于制造燃料电池的电解质材料、电极材料等。
化工领域难熔金属材料在化工领域的应用主要体现在以下几个方面：1.腐蚀介质输送：难熔金属材料可以用于制造耐腐蚀输送管道、容器等设备。
2.催化剂载体：难熔金属材料具有良好的催化性能，适合用作催化剂的载体。
3.高温反应器：难熔金属材料可以用于制造高温反应器，例如工业氨合成反应器等。
结论难熔金属材料由于其高熔点和良好的物理性能，在航空航天、能源、化工等行业具有广泛的应用。
在未来的发展中，难熔金属材料将继续发挥重要作用，并为工程领域带来更多的创新和突破。
铼知识
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟铼知识铼是难熔金属，密度21，熔点3180℃，沸点5690℃。
金属铼非常硬、耐磨、耐腐蚀。
常温下，铼的化学性质稳定，300℃时开始氧化，高温下与硫蒸气化合成二硫化铼，与氟、氯、溴形成卤化物。
铼不溶于盐酸，但溶于硝酸和热的浓硫酸，生成高铼酸(HReO4)。
铼的矿物很少，迄今只查明有辉铼矿和铜铼硫化矿物，而多以微量伴生于钼、铜、铅、锌、铂、铌等矿物中。
具有经济价值的含铼矿物为辉钼矿。
一般辉钼矿中铼的含量在0.001%-0.031%之间，但从斑岩铜矿选出的钼精矿含铼可达0.16%。
生产铼的主要原料是钼冶炼过程的副产品。
从某些铜矿、铂族矿、铌矿甚至闪锌矿的冶炼烟尘和渣中以及处理低品位钼矿的废液中都可以回收铼。
提取铼时先提取纯的铼化合物，然后用氢还原法或水溶液电解法制得铼粉，再用粉末冶金方法加工成材。
铼主要用作石油工业的催化剂，铼具有很高的电子发射性能，广泛应用于无线电、电视和真空技术中。
铼具有很高熔点，是一种主要的高温仪表材料。
铼和铼合金还可作电子管元件和超高温加热器。
钨铼热电偶在3100℃也不软化，钨或钼合金中加25%的铼可增加延展性能;铼在火箭、导弹上用作高温涂层，宇宙飞船用的仪器和高温部件如热屏蔽、电弧放电、电接触器等都需要铼。
镓、铟、铊、锗、硒、碲和铼通常称为稀散金属，这7 个元素从1782 年发现碲以来，直到1925 年发现铼才被全部发现。
这一组元素之所以被称为稀散金属，一是因为它们之间的物理及化学性质等相似，划为一组;二是由于它们常以类质同象的形式存在于有关的矿物当中，难以形成独立的具有单独开采价值的稀散金属矿床;三是它们在地壳中的平均含量较低，以稀少分散状态伴生在其他矿物之中，只能随开采主金属矿床时在选冶中加以综合回收和利用。
稀散金属具有极为重要的用途，是当代高科技新材料的重要组成部分。
由稀。
最难熔的金属——钨
最难熔的金属——钨电灯泡里头的灯丝，就是钨丝。
钨是最难熔的金属，熔点高达3410℃。
当电灯点亮时，灯丝的温度高达3000℃以上，在这样高的温度下，只有钨才顶得住，而其他大多数金属会熔成液体或以至变成蒸气。
钨，是瑞典化学家社勒在178l年用酸分解钨酸时发现的，但过了六十七年，人们才制得纯净的金属钨。
纯钨是银白色的金属，只有粉末状或细丝状的锅才是灰色或黑色的。
电灯泡用久了会发黑，便是由于灯泡内壁有一层钨的粉末。
钨很重，1立方米的钨重达19.1吨，与金差不多，因此它的瑞典语原意，便是“重”的意思。
钨又非常坚硬，人们是用最硬的石头——金刚石作拉丝模，使直径为l 毫米的钨丝通过二十多个逐渐小下去的金刚石孔，才把它抽成直径只有几百分之一毫米的灯丝。
一公斤的钨锭可抽成长达四百公里的细丝。
现在，白炽灯、真空管以至连我国近年来制成的新颖的“碘钨灯”。
都是用钨作灯丝。
据统计，现在全世界每年白炽灯和电子管的产量达几十亿只以上！钨的最大的用途，还不是制造灯丝，而是制造钨钢。
全世界每年有90％的钨是用于制造钨钢。
在我国古代，常有所谓“削铁如泥”的宝刀，《水浒》里说把头发放在“青面兽”杨志的那把宝刀的刀刃上一吹，头发便断成两半。
这些传说固然有夸张之处，不过，的确有些刀是格外锋利的。
据现代用化学方法分析。
原来，在这些钢刀中含有钨！现在，人们便用钨矿和铁矿放在一起，炼成钨钢。
钨钢一般含钨9—17％。
钨是最耐高温的金属。
钨钢也继承了钨的这一优良特性。
用普通碳素钢做的车刀，加热到250℃以上便变软了，自然也就没法切削金属了。
然而，钨钢做的车刀，温度高达1000℃，仍然坚硬如故。
1900年，人们才第一次在世界博览会上展出用钨钢制造的车刀。
然而，由于钨钢车刀具有很大的优越性，便迅速地在工业上得到推广。
在短短的五十年间，由于钨钢车刀的使用，使金属切削速度增加了二百倍，从每分钟十米增加到两千米以上。
现在，炮筒、枪筒也常用钨钢做，因为在连续发射时，会被炮弹、枪弹摩擦得滚烫，但耐热的钨钢依然保持良好的弹性和机械强度。
难熔金属调研报告
难熔金属调研报告难熔金属调研报告引言：难熔金属是指具有高熔点的金属，通常需要高温条件才能熔化，具有较高的熔点和良好的抗热性能。
难熔金属在许多领域有重要的应用，例如航天航空、核工业、电子工业等。
本报告旨在对难熔金属进行调研，并分析其应用领域和未来发展趋势。
一、难熔金属的分类根据熔点的高低，难熔金属可以分为高熔点金属和超高熔点金属两类。
高熔点金属通常指熔点在1800℃以上的金属，包括钨、钼、铌等。
超高熔点金属则指熔点在2500℃以上的金属，如铂、铼、锆等。
二、难熔金属的应用领域1. 航天航空领域：难熔金属由于具有良好的抗高温性能和机械性能，被广泛应用于航天航空领域。
例如，超高熔点金属铂的熔点高达1772℃，在火箭引擎喷管和燃烧室内可以承受高温和高压的环境。
2. 核工业领域：难熔金属在核工业中具有重要的应用价值。
高熔点金属钨和钼具有良好的抗辐照性能和热导性能，可以用于核反应堆中的结构材料、燃料和冷却剂。
超高熔点金属铼由于抗腐蚀性能优良，可以应用于核燃料元件、核燃料加工和储存设备等。
3. 电子工业领域：难熔金属在电子工业中起到重要的作用。
高熔点金属钨由于具有良好的电子发射性能和热电发射性能，可以用于发射电子显微镜和电子束焊接。
超高熔点金属铼由于具有良好的电学和热学性能，可以用于集成电路中的电极和连接线。
4. 其他领域：难熔金属还被广泛应用于化工、冶金、机械、医疗等领域。
例如，钨、钼等金属在化工领域可以用作催化剂和反应器材料；铂具有良好的催化性能，在催化剂领域有广泛的应用。
三、难熔金属的未来发展趋势随着科技的不断进步，对于高温、高强度和高性能材料的需求也越来越高。
难熔金属由于其独特的性能，在这方面具有巨大的潜力和广阔的应用前景。
未来难熔金属的发展趋势主要有以下几个方面：1. 材料合成技术的创新：通过新材料的设计和合成技术的创新，可以提高难熔金属的性能和加工性能，从而扩大其应用范围。
2. 纳米技术的应用：纳米技术可以提高材料的力学性能和导电性能，对于难熔金属的改性具有重要意义。
难熔金属
钨（Tungsten ）
• • • • • • 原子序数：74 相对原子质量(12C = 12.0000) ：183.84 原子结构： 原子半径/Å: 2.02 原子体积/cm3/mol: 9.53 电子构型: 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10f14 5s2p6d4 6s2 • 离子半径/Å: 0.62 • 共价半径/Å: 1.3 • 氧化态: 6,5,4,3,2
铪（Hafnium )
• • • • • • 原子序数：72 相对原子质量(12C = 12.0000) ：178.49 原子结构： 原子半径/Å: 2.16 原子体积/cm3/mol: 13.6 电子构型: 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10f14 5s2p6d2 6s2 • 离子半径/Å: 0.71 • 共价半径/Å: 1.44 • 氧化态: 4 ,2
难熔金属在地壳中的丰度、矿产储量以及我国的资源状况
名 称 钨 钼 铌 钽 锆 铪 钒 铬 钛 在地壳中的丰度 世界已探明 (质量分数) % 的矿产储量 1.3×10－4 1.0×10－3 3.2×10－5 2.4×10－5 2.5×10－2 4.0×10－4 2.0×10－2 3.0×10－2 6.1×10－1 227万t 1460万t 534万t 29万t 2665万t － － － － 中国已探明 的矿产储量 102.00万t 498.87万t 35.20万t 3.50万t 370.15万t 0.18万t 1150.00万t 1078.00万t － 中国所占 在世界 比例 % 位次 44.93 34.17 6.59 12.00 13.89 － － － 60.00 1 2 3 3 － － 3 － 1
• 制备难熔金属的主要过程： • 一、矿物分解：把想提取的金属与伴生 的其他元素分离开来，并将其富集在溶 液或沉淀中。采用的方法： • 1、火法过程：如烧结、熔融、蒸馏等； • 2、湿法过程：用酸、碱溶液处理等； • 3、联合使用火法和湿法过程；
金属难熔合金的制备与性能表征
金属难熔合金的制备与性能表征金属难熔合金，顾名思义，是指由两种或两种以上的金属元素组成，并且它们的熔点均比较高，难以直接熔合的一类合金材料。
这类材料通常具有优异的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等物理和化学性质，在工业生产、科研探索、航空航天等领域得到广泛的应用和推广。
本文将详细介绍金属难熔合金的制备及性能表征，以期为读者揭开这类特殊材料的神秘面纱。
一、金属难熔合金的制备金属难熔合金的制备，需要采用一系列复杂的技术和方法，既涉及金属元素的选择、配比和加工，也需要注意化学反应、热力学平衡等因素。
一般而言，常用的制备方法有以下几种：1、冶金法冶金法是制备金属难熔合金的传统方法。
它通常包括高温熔炼、合金化和冷却三个步骤。
首先，在高温下将金属元素进行熔炼，直至达到熔点，然后进行合金化过程，即将不同的金属元素加入到熔炼中混合，在一定温度控制下反应形成固体合金，最后在快速冷却的条件下制得金属难熔合金。
2、机械法机械法是通过液相化、粉末冶金、喷雾凝固等方式，将金属元素精细地混合在一起，进而形成金属难熔合金。
例如，通过球磨和混合的方式来制备微观均匀的金属粉末，或者通过电弧喷涂、高压气体喷雾等技术快速凝固金属合金，都是有效的机械法制备金属难熔合金的方法。
3、热处理法热处理法是利用金属材料在一定温度下的热力学性质，进行原位化学反应，形成金属难熔合金。
例如，通过高温固相反应来制备金属难熔合金，或者通过金属元素在一定温度、环氧条件下的扩散反应，形成金属难熔合金等等。
二、金属难熔合金的性能表征金属难熔合金的性能主要包括力学、物理和化学性质。
这些性质通常需要通过一系列分析方法来进行表征，常用的方法有以下几种：1、X射线衍射仪(XRD)XRD是一种通过分析样品中晶格的衍射图案，来研究材料的晶体结构和组成的非破坏性测试方法。
在金属难熔合金研究中，XRD可以进行晶体结构分析、表面组分分析、样品纯度检测等方面的分析，是一种非常重要的表征方法。
难熔金属
难熔金属介绍难熔金属（refractory metals）一般指熔点高于1650℃并有一定储量的金属（钨、钽、钼、铌、铪、铬、钒、锆和钛），也有将熔点高于锆熔点（1852℃）的金属称为难熔金属。
以这些金属为基体，添加其他元素形成的合金称为难熔金属合金。
制造耐1093℃（2000°F）以上高温的结构材料所使用的难熔金属主要是钨、钼、钽和铌。
几种难熔金属可以制造出难熔金属合金。
在难熔金属合金中钼合金是最早用作结构材料的合金,Mo-0.5Ti-0.1Zr-0.02C合金具有良好的高温强度和低温塑性，在工业上广泛应用。
铌合金的出现迟于钼合金，但发展很快，已有30余种牌号。
航天工业中使用的主要是中强合金和低强高塑性的铌合金。
在钽合金中Ta-10W合金的应用最为广泛。
它的强度高于纯钽，而又保持优异低温塑性和良好的加工性能。
工业上广泛应用的钨合金材料有掺杂硅、铝和钾的氧化物的高温不下垂钨丝，钨钍丝，钨铼丝和高比重合金等。
[1]性质难熔金属最重要的优点是有良好的高温强度，对熔融碱金属和蒸气有良好的耐蚀性能。
最主要的缺点是高温抗氧化性能差。
钨、钼的塑性－脆性转变温度较高，在室温下难以塑性加工；铌和钽的可加工性、焊接性、低温延展性和抗氧化性均优于钼和钨。
一、低温脆性塑性－脆性转变温度（以下简称转变温度）是衡量难熔金属及其合金低温塑性的重要参数（特别是钨和钼）。
在难熔金属中，钽具有最好的塑性和最低的转变温度（-196℃以下）。
铌塑性较钽差，但优于钼和钨。
钨的室温塑性最差，转变温度最高。
钼的转变温度在室温上下。
温度对钨、钽、钼、铌的塑性的影响见图。
转变温度同材料受力状态和形变速度有关，也同材料的组织结构和表面状态有关。
添加某些元素（特别是铼），以及进行较大量的塑性加工是改善钨和钼低温脆性的有效途径。
间隙元素对难熔金属的转变温度有严重影响。
二、抗氧化性钨和钼分别在 1000℃和725℃以上出现氧化物挥发和液相氧化物，人们常称之为“灾害性”氧化。
难熔金属资源
难熔金属资源全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：难熔金属资源是指在常温下具有较高熔点的金属，通常是指熔点超过1650摄氏度的金属。
这些金属具有优良的耐高温、耐腐蚀等特性，被广泛应用于航空航天、核工业、高温合金等领域。
难熔金属资源在现代工业生产中扮演着重要的角色，其独特的性能使其成为一些特殊场合的不可或缺的材料。
难熔金属资源主要包括钨、钼、铌、钽、铼等金属。
这些金属具有高熔点、高硬度、高密度等特点，同时具有良好的耐腐蚀性和抗疲劳性。
钨是世界上熔点最高的金属，具有极其稳定的化学性质，被广泛应用于高温合金、电子器件、光学材料等领域。
钼是一种重要的合金元素，具有良好的热导性和电导性，被广泛应用于航空航天、核工业、医疗器械等领域。
难熔金属资源的开发和利用对于推动现代工业的发展具有重要意义。
随着技术的不断进步，人们对于材料性能的要求也越来越高，特别是在高温、高压、腐蚀性环境下的应用，难熔金属资源的优良性能得到了充分发挥。
难熔金属资源在航空航天、能源、化工、医疗等领域发挥着不可替代的作用，为人类社会的进步做出了重要贡献。
在难熔金属资源的开发利用过程中，也面临一些挑战和问题。
难熔金属资源的开采和提炼过程相对复杂，成本较高，需要投入大量的人力、物力和财力。
难熔金属资源的加工难度较大，对材料加工设备和加工工艺提出了更高的要求。
难熔金属资源的利用范围有限，只能应用于一些特殊环境和领域，无法覆盖所有工业领域。
为了更好地发挥难熔金属资源的优势，我们需要不断开展科学研究和技术创新，提高其开发利用效率。
一方面，需要加强对难熔金属资源的勘探和开采工作，寻找具有潜在价值的矿藏资源，提高资源的综合利用率。
需要不断改进难熔金属资源的加工工艺，提高产品的质量和性能，满足市场需求。
还需要加强技术培训和人才引进，培养具有专业知识和技能的人才队伍，推动难熔金属资源的产业化发展。
第二篇示例：难熔金属资源是指在常温下具有较高熔点和难以熔化的金属材料，通常包括铁、镍、钛、铌、铌、锆、钨、钼等金属。
近年来难熔金属基复合制品的研究进展
近年来难熔金属基复合制品的研究进展近年来，难熔金属基复合制品的研究受到了广泛关注。
难熔金属基复合材料是指以难熔金属（如钨、钼、铌等）为基体，通过加入其他金属或非金属材料（如碳纤维、陶瓷等）来改善其性能的新型材料。
难熔金属基复合制品由于其优异的力学性能、高温性能和抗侵蚀性能，在航空航天、能源、汽车制造等领域具有广泛的应用前景。
在近年来的研究中，难熔金属基复合制品的合成方法得到了重大的突破。
传统的合成方法主要包括粉末冶金法、熔融渗透法和机械合金化法等。
然而，这些方法在加工过程中存在较高的成本、复杂的操作和低的制备效率等问题。
为了克服这些问题，研究人员引入了新的合成方法，如多次烧结法、溶胶-凝胶法和等离子喷涂法等。
这些新的合成方法不仅能够制备出高质量的难熔金属基复合制品，而且能够满足大规模生产的需求。
同时，在近年来的研究中，难熔金属基复合制品的组织结构调控也得到了广泛的关注。
通过调控材料的组织结构，可以显著改善难熔金属基复合制品的性能。
例如，通过控制材料的晶粒形貌和尺寸，可以提高材料的强度和硬度。
通过引入微观组织和纳米尺寸的相，可以增加材料的韧性和断裂韧性。
通过调控材料的相变和相互作用，可以实现材料的形状记忆和自修复等功能。
因此，组织结构调控成为了难熔金属基复合制品研究的关键技术之一。
近年来，难熔金属基复合制品在航空航天领域的应用取得了重要的进展。
难熔金属基复合制品具有低密度、高强度和良好的高温性能，能够满足航空航天器件对材料性能的严格要求。
例如，钨基复合制品被广泛应用于制造高温热障涂层和高温结构件。
钼基复合制品被用于制造推进剂喷嘴等关键部件。
铌基复合制品在航天器件中的应用也越来越广泛。
这些应用的推动，促进了难熔金属基复合制品研究的发展。
此外，难熔金属基复合制品在能源领域也显示出巨大的潜力。
能源领域对材料的要求非常严苛，需要具有良好的高温、耐腐蚀和高导热性能。
难熔金属基复合制品因其特殊的结构和优异的性能，在能源领域具有广泛的应用前景。
6难熔金属与合金和铸铁——
力，降低共析共晶温度，阻碍石墨化。 Mn能与S结合形成MnS，削弱S的有害作用。强化基体，促进珠
光体形成。含量0.5~1.4%，若要获得F基体，Mn含量取下限。
S的影响：促进白口元素，共晶白口铁。降低流动性，使铸铁内产
生气泡，是有害元素。
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差
差
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15％H2SO4+空气
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40％H2SO4
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良
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70％H2SO4
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差
差
10％NaOH
差
差
差
差
优
良
难熔金属的合金化
为使其具有更高的强度、硬度、高温蠕变性能、 耐蚀性，具有优异的导电、导热等物理特性，可 通过合金化方法制备难熔合金 。
合金化强化机理主要有：固溶强化、沉淀强化、 弥散强化，主要合金元素见下表。
也可利用此原理制取难熔金属与合金粉末。
难熔金属与合金具有较好的耐蚀性能，此外难熔金属 对液态的Li、Na、K、Hg、Mg、Bi等溶液也有较好 的耐腐蚀能力。
难熔金属在不同介质中的耐蚀性
溶液
Ta
Nb
W
Mo
Zr
Ti
10％HCl
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优
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优
优
差
10%HCl+1%FeCl3
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差
差
差
良
5%HF
差
差
优
优
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这些金属的应用是多种多样的。例如：
钽和钼 作为不锈钢的合金元素以提高它的腐蚀抗
力；
钼合金 用作挤压模、航天器的结构件、白炽灯及 X-
射线管的灯丝、焊接电极等。
钽实际上在低于 150 150oC下所有环境气氛中对化学侵
蚀是免疫的，他常作为要求这种抗腐蚀的材料的应用。泡沫金属——含有泡沫状气孔的特种金属泡沫金属是随着航空航天技术发展起来的，典型的泡沫金属有铝镍及其合金。生产工艺：溶化；为使熔体中产生的气泡能均匀地滞留而不上浮析出，向熔体通入空气、氧气或水蒸气，形成微细的氧化物质点，或填入某些矿物质，以进一步提高溶体的粘度；向溶体混入如氧化钛、氧化锆、碳酸钙等发泡剂；在一定温度下发泡剂分解，产生气体形成气泡。此工艺可得孔径为22～～7mm,气孔率达90%。发泡材料的性质取决于金属基体、气孔率和气孔结构。这类材料压缩时加工硬化非常大，有优异的吸收冲击能量的能力。泡沫铝及其合金具有轻质、高刚度、吸音、隔热、减振、冲击能吸收和电磁波吸收等特性。使用于导弹、飞行器和回收部件的的防冲击保护层，汽车的缓冲器，电子机械减振装置，运输系统和住宅建筑等方面的吸音、隔热层等。泡沫镍用于制作流体过滤器、雾化器、催化器、电解电极板、电池电极板、热交换器和电磁波屏蔽罩等。隐身材料
这些金属的应用是多种多样的。例如：
钽和钼 作为不锈钢的合金元素以提高它的腐蚀抗
力；
钼合金 用作挤压模、航天器的结构件、白炽灯及 X-
射线管的灯丝、焊接电极等。
钽实际上在低于 150 150oC下所有环境气氛中对化学侵
蚀是免疫的，他常作为要求这种抗腐蚀的材料的应用。
难熔金属
难熔金属是指熔点非常高的金属，这类金属包括铌
力；
钼合金 用作挤压模、航天器的结构件、白炽灯及 X-
射线管的灯丝、焊接电极等。
钽实际上在低于 150 150oC下所有环境气氛中对化学侵
蚀是免疫的，他常作为要求这种抗腐蚀的材料的应用。
难熔金属
难熔金属是指熔点非常高的金属，这类金属包括铌
（NbNb))、钼（MoMo）、）钨（WW）、）钽（TaTa））等。他们的熔点温度范围在铌的24682468ooCC到钨的34123412ooCC（（金属中最高的熔点）。他们的原子间结合力非常强，在常温及高温具有很高的弹性模量和强度、硬度。
现代探测技术的特点是综合运用多种探测器，多频段和扫描
及计算机信息处理和图像识别。隐身材料是与之抗衡发展起来的。
隐身材料的基本原理是降低目标自身发出的或反射外来信号
的强度；减少目标与环境的信号反差，使其低于探测的门槛值；
或使目标与环境反差规律混乱，做成目标级和形状识别困难。
针对探测的源有：雷达隐身、红外隐身、可见光隐身等材料等。
波多重反射和散射，增加损耗。
红外隐身材料主要是降低目标的热辐射 。常用涂料（有机和无
机盐作粘结剂，填料是金属粉） 、薄膜（金属）和隔热材料 。
可见光隐身材料 ，用光谱反射与环境一致的材料，例如迷彩。
随着高清晰电钼（MoMo）、）钨（WW）、）钽（TaTa））等。他们的熔点温度范围在铌的24682468ooCC到钨的34123412ooCC（（金属中最高的熔点）。他们的原子间结合力非常强，在常温及高温具有很高的弹性模量和强度、硬度。
这些金属的应用是多种多样的。例如：
钽和钼 作为不锈钢的合金元素以提高它的腐蚀抗
难熔金
是指熔点非常高的金属，这类金属包括铌
（NbNb))、钼（MoMo）、）钨（WW）、）钽（TaTa））等。他们的熔点温度范围在铌的24682468ooCC到钨的34123412ooCC（（金属中最高的熔点）。他们的原子间结合力非常强，在常温及高温具有很高的弹性模量和强度、硬度。
这些金属的应用是多种多样的。例如：
钽和钼 作为不锈钢的合金元素以提高它的腐蚀抗
力；
钼合金 用作挤压模、航天器的结构件、白炽灯及 X-
射线管的灯丝、焊接电极等。
钽实际上在低于 150 150oC下所有环境气氛中对化学侵
蚀是免疫的，他常作为要求这种抗腐蚀的材料的应用。
难熔金属
难熔金属是指熔点非常高的金属，这类金属包括铌
（NbNb))、钼（MoMo）、）钨（WW）、）钽（TaTa））等。他们的熔点温度范围在铌的24682468ooCC到钨的34123412ooCC（（金属中最高的熔点）。他们的原子间结合力非常强，在常温及高温具有很高的弹性模量和强度、硬度。
这些金属的应用是多种多样的。例如：
钽和钼 作为不锈钢的合金元素以提高它的腐蚀抗
力；
钼合金 用作挤压模、航天器的结构件、白炽灯及 X-
射线管的灯丝、焊接电极等。
钽实际上在低于 150 150oC下所有环境气氛中对化学侵
蚀是免疫的，他常作为要求这种抗腐蚀的材料的应用。
难熔金属
难熔金属是指熔点非常高的金属，这类金属包括铌
根据材料组成有：金属、陶瓷、半导体、聚合物和复合材料等。
按应用状态有：涂料、贴片、罩（网）、结构隐身材料等。
雷达隐身材料主要是吸波材料 。电介质吸波是多孔材料填入电
介质；干涉吸波，利用在导电板上反射电磁波与如入射电磁波间
存在 180 180o位向差，使其干涉相消。可制作多层结构，有利于电磁