Refrakter metaller

Refrakter metaller, ısı ve aşınmaya karşı üstün direnç gösteren metallere verilen isimdir. Metalürji mühendisliğinin önemli bir parçasını oluşturduklarını söylemek mümkündür. Refrakter metaller grubuna giren elementleri niobium, molybdenum, tantalum, tungsten ve rhenium olarak belirlemek mümkündür. Bu elementlerin hepsinin ortak özelliği, erime noktalarının 2.000 C’nin üzerinde olmasıdır. Refrakter metaller, son derece yüksek bir yoğunluğa sahiptir. Bu nedenle yüksek ısının bir zorunluluk olduğu tüm sektörlerde, özellikle de çelik endüstrisinde kullanıldıklarını söylemek mümkündür.

Fiziki olarak, refrakter metaller arasında ısıya en dayanıklı olan rhenium’dur. Rhenium’un erime sıcaklığı 5.500 C’nin üzerindedir. Rhenium, şekil bakımından da diğer elementlerden ayrılır. Diğer tüm elementler kübik bir şekle sahipken, rhenium’un heksagonal bir yapısı vardır. Yüksek ısı direnci nedeniyle, jet motorlarında da kullanılmaktadır. Refrakter metaller, aynı zamanda asitlere karşı da yüksek bir dirence sahiptir. Aydınlatma, nükleer reaktörler, fırın yapımı gibi çok değişik alanlarda kullanılmaları mümkündür. Yukarıda bahsettiğimiz elementlere ayrıntılı bakacak olursak:

Molybdenum : Tungstene kıyasla daha ekonomik bir malzemedir. Bu nedenle daha sık kullanılır. Genel olarak titanyum ve zirkonyum ile karıştırılarak kullanıldığını söylemek mümkündür. Çeliği sertleştirmek amacıyla kullanıldığı gibi, cıva ile çalışılan her yerde (cıvaya karşı olan özel direnci nedeniyle) kullanılmaktadır.

Tungsten : Elektrik ark fırınlarında kullanılır. Erime noktası son derece yüksek olduğundan (3422 C) kullanım alanları son derece fazladır. Nitekim ampul filamanları dahi, tungstenin kullanım alanlarından biridir. Silah sektörü de tungsteni sıklıkla kullanır.

Niobium : Oldukça elastik bir materyal olduğundan, temel kullanım alanı uzay çalışmalarıdır. Nükleer reaktörler, roket egzozları ve vakum tüpleri, diğer kullanım alanları arasındadır. Apollo ay modüllerinin %89’u, niobium kullanılarak yapılmıştır.

Tantalum : Korozyon direnci en yüksek refrakter metaller arasındadır. Asidik direnci çok yüksek olduğundan, devre şemalarında sıklıkla kullanılır. Nitekim cep telefonları ve bilgisayar devreleri, temel kullanım alanları arasındadır.

Rhenium : Refrakter metaller arasında en son keşfedilen rhenium’dur. Aynı zamanda en ender bulunan refrakter metaldir. Jiroskoplar ve nükleer reaktörlerde kullanılmaktadır.