Top 10 Metais Refratários Disponíveis Hoje – Soluções Duráveis de Alta Temperatura

Top 10 Metais Refratários Comuns que Pode Encontrar Agora

"Metal refratário" é um termo usado para descrever um grupo de elementos metálicos. Estes elementos têm pontos de fusão excecionalmente altos e são resistentes ao desgaste, corrosão e deformação. Neste artigo, veremos os 10 metais refratários comuns que podem ser encontrados no mercado atualmente.

Metais Refratários Comuns – 1. Tungsténio

História do Tungsténio

A história do tungsténio remonta ao século XVII. Na época, mineiros nas Montanhas Eels da Saxónia, Alemanha, notaram que algum minério interferia com a redução de cassiterita e gerava escória. Os mineiros deram a este minério alguns apelidos alemães: "wolfert", "wolfram".

Em 1783, os irmãos Hussein De Luyar e Faustou De Luyar também extraíram ácido tungstico de volframite. No mesmo ano, obtiveram pó de tungsténio pela primeira vez reduzindo trióxido de tungsténio com carbono.

Propriedades e Aplicações do Tungsténio

O ponto de fusão do tungsténio é o mais alto entre todos os elementos metálicos. A densidade (19,3 g/cm³) é muito alta, próxima ao ouro, e a dureza do tungsténio também é muito alta. Por exemplo, a dureza do carboneto de tungsténio é próxima à do diamante.

Além disso, o tungsténio também tem boa condutividade elétrica e térmica, pequeno coeficiente de expansão e outras características, sendo amplamente usado em ligas, eletrónica, química e outros campos, dos quais o carboneto de tungsténio é o maior campo de consumo.

Metais Refratários Comuns – 2. Molibdénio

História do Molibdénio

Embora o molibdénio tenha sido descoberto no final do século XVIII, foi usado antes da descoberta do molibdénio. Por exemplo, no século XIV, o Japão usou aço contendo molibdénio para fazer sabres.

Em 1778, o químico sueco Scheler descobriu que o ácido nítrico não reagia com grafite, mas após reagir com molibdenite, obteve-se um pó branco. Inspirado por Scheler, em 1781, o sueco Yellm usou um "método de redução por carbono" para separar um novo metal deste pó branco e nomeou o metal "Molibdénio".

Propriedades e Aplicações do Molibdénio

O molibdénio é um metal raro refratário como o tungsténio. Tem pequeno coeficiente de expansão, grande condutividade elétrica e boa condutividade térmica. Não reage com ácido clorídrico, ácido fluorídrico e soluções alcalinas a temperatura normal, mas é apenas solúvel em ácido nítrico, água régia ou ácido sulfúrico concentrado. É também bastante estável para a maioria de metais líquidos, escórias não-metálicas e vidro fundido.

Portanto, o molibdénio e as suas ligas têm uma ampla gama de aplicações e boas perspetivas em setores importantes como metalurgia, agricultura, eletricidade, químicos, proteção ambiental e aeroespacial, tornando-se matéria-prima importante e substância estratégica insubstituível na economia nacional.

Metais Refratários Comuns – 3. Rénio

História do Rénio

Em 1871, quando o químico russo Dmitry Mendeleev publicou a tabela periódica dos elementos, previu que um elemento "semelhante ao manganês" com peso atómico de 190 não tinha sido encontrado na natureza.

Em 1925, químicos alemães Walter Noddack, Ida Noddack e Otto Berg detetaram este elemento com raios-X em platina e nióbite. Este elemento foi nomeado Rénio em homenagem ao nome do Reno Rhein. Mais tarde, também encontraram rénio em silício-berílio-íttrio e molibdenite. Em 1928, extraíram 1 grama de rénio de 660 quilogramas de molibdenite.

Propriedades e Aplicações do Rénio

O rénio é um metal raro refratário. Não só tem boa plasticidade, propriedades mecânicas e resistência ao creep, mas também boa resistência ao desgaste e à corrosão. Pode manter boa química para a maioria dos gases exceto oxigénio.

Rénio e as suas ligas são amplamente usados em aeroespacial, eletrónica, petroquímica e outros campos. Segundo dados do Serviço Geológico dos EUA em 2013, superligas são a maior área de consumo de rénio, representando cerca de 80% do consumo total de rénio, e o catalisador é a segunda maior área de consumo de rénio.

Metais Refratários Comuns – 4. Nióbio

História do Nióbio

Em 1801, o químico britânico Charles Hatchett encontrou nióbio numa amostra de minério do Museu Britânico. Em 1846, o químico alemão Heinrich Rose analisou diferentes minérios de tântalo e tório. Descobriu que há outro elemento além do tântalo, muito próximo ao tântalo e nomeou este elemento Nióbio.

Nióbio é retirado da figura mitológica grega Niobe, porque o nome de tântalo deriva de Tantalos na mitologia grega, e Niobe é filha de Tantalos, o que melhor mostra a semelhança entre tântalo e nióbio.

Propriedades e Aplicações do Nióbio

O nióbio é um metal raro de alto ponto de fusão com cor cinzento-prateada, textura macia e ductilidade. A temperatura normal, o nióbio não reage com ar, e não será completamente oxidado quando estiver vermelho quente em oxigénio. O nióbio pode combinar diretamente com enxofre, azoto e carbono a altas temperaturas. O nióbio não reage com ácidos ou bases inorgânicos, nem é solúvel em água régia, mas é solúvel em ácido fluorídrico.

Devido à sua boa supercondutividade, alto ponto de fusão, resistência à corrosão e resistência ao desgaste, o nióbio é amplamente usado em aço, materiais supercondutores, aeroespacial, energia atómica e outros campos.

Metais Refratários Comuns – 5. Tântalo

História do Tântalo

Em 1802, o químico sueco AGE kaberg (1767-1813) descobriu um novo elemento na análise de um mineral da península escandinava (minério de nióbio-tântalo). Nomeou o elemento tântalo (Tantalum) em homenagem a Tantalus, filho do deus Zeus na mitologia grega.

Propriedades e Aplicações do Tântalo

O tântalo tem uma série de excelentes propriedades como alto ponto de fusão, baixa pressão de vapor, boa trabalhabilidade a frio, alta estabilidade química, forte resistência à corrosão por metal líquido e grande constante dielétrica do filme de óxido superficial.

Portanto, o tântalo tem aplicações importantes em campos de alta tecnologia como eletrónica, metalurgia, aço, indústria química, metal duro, energia atómica, tecnologia supercondutora, eletrónica automóvel, aeroespacial, saúde médica e investigação científica.

Metais Refratários Comuns – 6. Titânio

História do Titânio

Em 1791, o titânio foi encontrado na Cornualha, Inglaterra, como mineral contendo titânio. O descobridor foi o Reverendo William Gregor, mineralogista amador em Inglaterra. Em 1795, o químico alemão Clapprott encontrou este óxido ao analisar rutilo vermelho da Hungria.

O titânio que Gregor e Kraprot descobriram na época era dióxido de titânio em pó, não titânio metálico. Só em 1910 o químico americano Hunter primeiro reduziu TiCl₄ com sódio para produzir titânio com pureza de 99,9%.

Propriedades e Aplicações da Liga de Titânio

O titânio é um importante metal estrutural desenvolvido nos anos 1950. A liga de titânio tem baixa densidade, alta resistência específica, boa resistência à corrosão, baixa condutividade térmica, não tóxico e não magnético, soldável e boa biocompatibilidade, sendo amplamente usado em aviação, aeroespacial, químico, petróleo, energia elétrica, médico, construção e artigos desportivos.

Muitos países no mundo reconheceram a importância dos materiais de liga de titânio, pesquisaram e desenvolveram-nos sucessivamente, e obtiveram aplicações práticas.

Metais Refratários Comuns – 7. Crómio

História do Crómio

Em 1766, Lehman da Alemanha analisou um minério siberiano e determinou que continha chumbo. Este minério foi classificado como chumbo vermelho siberiano.

Em 1797, o químico francês Nicholas Louis Vauquelin foi atraído por um minério vermelho brilhante também extraído na mina de ouro siberiana, e um novo elemento foi encontrado neste minério, nomeadamente crómio, e no ano seguinte usou redução por carbono para produzir crómio metálico.

Propriedades e Aplicações do Crómio

O crómio é amplamente usado em metalurgia, indústria química, ferro fundido, refratários e tecnologia de alta precisão devido às suas excelentes propriedades como dureza e fragilidade e resistência à corrosão.

Metais Refratários Comuns – 8. Zircónio

História do Zircónio

O zircónio é nomeado após zircão, que tem sido usado como joia por humanos há séculos. O zircão também é mencionado na Bíblia, chamando-o uma das 12 pedras preciosas usadas pelo Sumo Sacerdote de Israel.

A descoberta e extração do zircónio foram principalmente atribuídas a dois químicos, o químico alemão Martin Heinrich Klaproth e o químico sueco Jöns Jacob Berzelius. Estes dois químicos fizeram contribuições extraordinárias para a descoberta e purificação do zircónio.

Em 1789, o químico alemão Martin provou que o zircão não era diamante, esclarecendo o mal-entendido do zircão. Aqueceu zircão com composto reativo, hidróxido de sódio, e descobriu que os dois reagiram para formar um óxido. Martin acredita que este óxido contém um novo elemento. Nomeou o novo óxido zircónia. Até 35 anos depois, em 1824, o químico sueco Jöns Jacob Berzelius produziu pela primeira vez zircónio puro.

Propriedades e Aplicações do Zircónio

Desde tempos antigos, o zircónio tem sido considerado uma pedra preciosa devido à sua cor colorida e brilho e desempenhou papel decorativo na vida humana. Com o aprofundamento do conhecimento das pessoas sobre zircónio, a aplicação do zircónio está a tornar-se cada vez mais ampla. Talvez a maioria das pessoas seja relativamente nova no zircónio, mas ele penetrou em todos os aspetos das nossas vidas.

Por exemplo, o zircónio é indispensável nos edifícios circundantes, cerâmicas, facas, decorações, etc. que são essenciais na vida, e até nos campos militar e nuclear.

Metais Refratários Comuns – 9. Háfnio

História do Háfnio

Em 1923, o químico húngaro George Charles de Hevesy e o físico dinamarquês Coster realizaram análise de espectroscopia de raios-X numa variedade de minérios contendo zircónio e encontraram este elemento.

Para comemorar o local da descoberta do elemento, a capital da Dinamarca, Copenhaga, nomearam-no háfnio (derivado do nome latino de Copenhaga Hafnia), e o símbolo do elemento era Hf.

Propriedades e Aplicações do Háfnio

O háfnio pode reagir com ar para formar filme protetor de óxido. Quando a temperatura é 500-750 °C, o filme de óxido perderá o seu efeito protetor, e quando aquecido, combinar-se-á com oxigénio e azoto para formar óxidos e nitretos. Quando a temperatura excede 800 °C, o háfnio oxida rapidamente para formar HfO₂.

Tem bom desempenho anti-corrosão, não reage com ácido clorídrico diluído, ácido sulfúrico diluído e solução alcalina forte, mas é solúvel em ácido fluorídrico e água régia.

O háfnio tem excelente desempenho de soldadura, desempenho de processamento, resistência a alta temperatura e resistência à corrosão, por isso tornou-se material importante na indústria de energia atómica. O rénio tem propriedades como ductilidade, resistência à oxidação e resistência a alta temperatura. É também um bom material de liga e é usado em muitas ligas.

Metais Refratários Comuns – 10. Vanádio

História do Vanádio

Em 1830, químico sueco separou um novo elemento ao fundir ferro gusa. Devido às suas cores brilhantes, o composto foi nomeado Vanádio em homenagem à bela deusa Vanadis na mitologia grega.

Em 1867, o químico britânico Roscoe usou hidrogénio para reduzir cloreto de vanádio (VCl₃) para obter vanádio metálico pela primeira vez.

Propriedades e Aplicações do Vanádio

O vanádio é um importante elemento de liga e é principalmente usado na indústria do aço. Aço contendo vanádio tem excelentes características como alta resistência, alta tenacidade e boa resistência ao desgaste.

Portanto, é amplamente usado em maquinaria, automóvel, construção naval, ferrovia, aviação, pontes, eletrónica e indústrias de defesa. A indústria do ferro e aço usa a maior proporção de vanádio, atingindo 85%. A procura da indústria do aço afeta diretamente a situação de mercado do vanádio. Cerca de 10% do vanádio é usado para produzir ligas de titânio requeridas pela indústria aeroespacial. O vanádio pode ser usado como estabilizador e reforçador para ligas de titânio, o que faz com que as ligas de titânio tenham boa ductilidade e plasticidade.

Além disso, o vanádio é principalmente usado como catalisador e corante na indústria química. O vanádio também é usado na produção de baterias recarregáveis de hidrogénio ou baterias de fluxo de vanádio.

Conclusão

Obrigado por ler o nosso artigo e esperamos que possa ser útil para si. Se quiser saber mais sobre metais refratários comuns, pode visitar Advanced Refractory Metals (ARM) para mais informações. Fornecemos aos nossos clientes metais refratários de alta qualidade a um preço muito competitivo.