시의성

희소 금속은 상대적으로 새롭거나 덜 사용되는 금속의 그룹을 지칭합니다. 이러한 금속의 생산 규모와 사용 분야는 아직 완전하게 개발되지 않았습니다. 희소 금속의 군사 산업 및 국민 경제 전반에서의 사용은 국가적으로 중요한 과제입니다.

지질학

발견된 희소 금속은 지각에 소량으로 존재합니다. 그러나 바나듐, 티타늄, 베릴륨, 리튬 등 일부 금속은 매년 수천 톤이 채굴됩니다. 때때로 비스무트와 탄탈은 자연에서 덩어리 형태로 발견됩니다. 텅스텐, 몰리브덴 및 티타늄의 풍부한 광상이 발견되었습니다. 일부 유망한 광상은 텔루르, 인듐, 셀레늄, 갈륨, 게르마늄 등의 부가 금속을 포함하고 있으며, 이는 광석 처리 과정에서 추출됩니다. 페그마타이트 광맥의 광물도 희소 및 희토류 금속을 포함하고 있습니다. 희소 금속을 추출하는 과정은 매우 복잡한 광석 처리 기술입니다.

일반적 특성

희소 금속은 매우 귀중하고 다양한 특성을 가지고 있습니다. 일부 희토류 금속의 방사성 특성은 원자력 분야에서 널리 사용됩니다. 합금 내 희소 금속이 소량 포함되더라도 이는 품질을 최적화하고, 예를 들어 저온에 대한 내성이나 고온 내열성을 증가시킵니다.

과학자들은 희소 금속이 현대 산업의 생산 기술을 변화시킬 수 있다고 판단합니다. 현대 기술 개발에는 매우 높은 요구 사항이 적용되며, 희소 금속이 이러한 합금의 기초가 됩니다. 희소 금속 기반 합금의 구조와 특성, 그리고 사용 방법은 현대 기술에서 매우 중요합니다. 예를 들어 텅스텐과 망간의 합금은 연구자들 사이에서 특별한 관심을 받고 있습니다. 그러나 이러한 합금을 얻는 것은 매우 복잡한 작업이며 보통 분말 야금 방법이 사용됩니다.

내열 금속

특별한 화학 원소의 클래스 중 하나는 높은 온도, 최소 1650-1700°C에서 녹는 금속들입니다. 내열 금속 그룹은 주로 희소 금속으로 구성되어 있으며 모두 밀도로 포장된 원자 구조를 가지고 있습니다. 높은 용융점, 강화된 경도, 강도 및 전기 저항은 원자 간 전자 결합의 긴밀함에서 비롯됩니다.

사용처

내열 금속의 주요 사용 분야는 항공기 제조, 로켓 및 우주 기술, 금속 가공입니다. 내열 합금은 해양 조선, 기계 제조, 전자, 화학, 전기, 원자력 산업에서 구조적 재료로 사용됩니다. 특히 헤프늄, 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 탄탈은 유용한 구조적 특성을 제공합니다. 이들 금속은 용융점이 높음에도 불구하고 상승된 온도에서 크립 저항이 낮습니다.

단점

내열 금속의 용접은 녹는 온도가 높고, 산소, 수소, 질소에 큰 친화도가 있기 때문에 어렵습니다. 이러한 특성은 용접 부위에 구멍을 일으키고, 가소성 특성을 감소시키며, 가열 시 입자 형성을 유도합니다. 가스 불순물의 적은 양조차도 특성에 주목할 만한 변화를 일으킵니다. 두 번째 단점은 높은 온도에서 산화로부터의 보호 코팅이 필요하다는 점입니다. 내열 합금은 가공성이 부족하며, 쉽게 변형되거나, 절단되거나, 천공되지 않습니다.

전망

주요 분야는 원자로 구성 요소입니다. 내열 합금은 향후 원자력 에너지를 사용하는 우주 기술, 전기 및 기타 장치에도 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 핵 펌핑 레이저 나 콘덴서에서 사용됩니다.

내열 금속과 합금은 진공, 중성 및 환원 환경, 그리고 공격적이고 액체 금속 환경에서도 사용됩니다. 높은 온도에서 산화 대기는 내열 금속의 내열성을 약화시킵니다. 따라서 특수한 보호 코팅이 적용됩니다. 오늘날 교정, 주조 또는 절삭 공구로 사용되는 모든 초경 합금은 니켈이나 코발트와 혼합한 내열 율프럼, 티타늄, 몰리브덴을 기반으로 제조됩니다. 내열 금속의 탄화물은 마모 저항성을 보장합니다. 그러나 순수 탄화물 주조로 얻은 합금은 지나치게 취약하여 예상되는 초경 특성을 제공하지 못했습니다. 이러한 탄화물은 주로 소결 초경 합금의 구조에 포함됩니다.

텅스텐과 몰리브덴은 전구, 전자 진공관, 무선 기술 산업에서 광범위하게 사용되며 공구 강철을 합금화하는 데 사용됩니다. 바나듐은 전자 진공 기술과 금속 가공에서 합금화 요소로 사용됩니다. 지르코늄과 그 합금은 원자력 및 진공 산업에서 탈가스제로 사용되며 유색 합금 제조에도 사용됩니다. 탄탈과 니오븀은 전구 정류기 및 고출력 발생 장치의 전극으로 사용됩니다. 탄탈은 화학 산업에서 수요가 많습니다. 두 금속 모두 고온 및 산 내성 합금의 합금 요소로 사용됩니다.

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