Metais refratários

Teoria Completa

E aí, tudo bem?

Fala ai galera, vejam comigo a imagem abaixo, vamos refletir, que tipo de material poderia ser utilizado para esta caldeira que aguente elevadas temperaturas? Sabemos que quando aquecemos os plásticos por exemplo eles amolecem, então já sabemos que não poderiam ser utilizados, então qual seria a opção? Temos uma classificação de materiais denominadas de metais refratários, vamos estudar mais sobre eles?

Metais refratários

Os metais refratários diferentemente dos metais “comuns”, como por exemplo: o aço, alumínio, ferro fundido, são altaaaaaamente resistentes a elevadas temperaturas. O que justificaria o uso que comentamos “arriba”. Sabe porque disso?

Porque estes metais apresentam um elevado ponto de fusão, tipo alto mesmoooo, muito acima dos metais convencionais, por isso ele é muito utilizado em fornos. Vamos ver os diferentes tipos destes metais? Let’s go!!!

Ligas de Molibdênio

Liga de Molibdénio Também chamado liga de Mo, é feita de molibdénio além de outros elementos, como: níquel (Ni), cobre (Cu), titânio (Ti), zircónio (Zr), háfnio (IC), tungstênio (W). E o que acontece quando adicionamos esses elementos?

Estes elementos que eu te comentei antes, quando adicionado junto ao MO aumenta a ductilidade do material a baixa temperatura, melhora a resistência à tração. Como essa liga apresenta uma ótima estabilidade microestrutural em temperaturas maiores que 2000°C (quer dizer que não ocorre mudanças brusacas na microestrutura), ele é considerado um metal refratário. Sabe quais as principais características?

Como te disse antes, elevado ponto de fusão, devido a elevada densidade, baixa expensão térmica (o que justifica também seu uso), boa resistência térmica e a corrosão.

Nióbio

O nióbio (Nb) tem uma densidade altíssima (8,57 g/cm³) o que justifica seu elevado ponto de fusão (2468° C). Ele pode ser usado em diferentes setores: desde siderurgia a setores intensivos em tecnologia. A aplicação mais comum do nióbio, é na siderurgia e às vezes no segmento não metalúrgico.

O nióbio tem muitas caractertisticas beeeeem interessantes, tipo: é um dos metais que mais resistem à corrosão, principalmente em meios ácidos, alémde apresentar um baxo módulo de elasticidade (baixa rigidez).

Tungstênio

Cara esse metal é irado, é o que apresenta maior ponto de fusão dentre os metais refratários (aproximadamente 3700°C), sabe porque ??? Porque apresenta nada mais nada menos que uma densidade de 19 g/cm³, ou seja, é necessária uma elevada energia para fundir este material. Consequentemente tem uma rigidez extremamente alta (406GPa). Apresenta uma boa resistência a corrosão e é muito utilizado em lâmpadas.

Tântalo

E por último e não menos importante o tântalo. Dos que já vimos até agora é o menos abundante na crosta terrestre. E como caracteristitca, apresenta: baixa ductilidade, resistência, bom condutor térmico e boa resistência a corrosão (ahh em temperaturas ambientes). Ele é mais comumente usado em permutadores de calor.

Agora vamos práticar nossos conhecimentos nos exercícios? :D

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Exercício Resolvido #1

Elaboração própria

Cite os principais metais considerados refratários.

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Passo 1

Tungstênio, molibdênio, tântalo e nióbio

Resposta

Tungstênio, molibdênio, tântalo e nióbio

Exercício Resolvido #2

Elaboração própria

Quais as principais características dos metais refratários.

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Passo 1

Temperatura de fusão acima de 1800°C, elevada densidade, baixa resistência à corrosão a elevada temperatura e baixa ductilidade à temperatura ambiente.

Resposta

Temperatura de fusão acima de 1800°C, elevada densidade, baixa resistência à corrosão a elevada temperatura e baixa ductilidade à temperatura ambiente.

Exercício Resolvido #3

Elaboração própria

Quais as principais características do tungstênio.

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Passo 1

Metal estrutural com maior temperatura de fusão, maior densidade e maior dureza, elevado módulo de elasticidade (406 GPa), bom condutor elétrico, 2/3 da produção vai para WC e apenas 15% é usado na forma pura.

Resposta

Metal estrutural com maior temperatura de fusão, maior densidade e maior dureza, elevado módulo de elasticidade (406 GPa), bom condutor elétrico, 2/3 da produção vai para WC e apenas 15% é usado na forma pura.

Exercício Resolvido #4

Elaboração própria

Quais as principais características do tântalo.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 1

Baixa resistência, Bom condutor térmico, Boa resistência à corrosão à temperatura ambiente - semelhante aos vidros

Usado em: Material cirúrgico (corrosão), Permutadores de calor. Processamento químico

Resposta

Baixa resistência, Bom condutor térmico, Boa resistência à corrosão à temperatura ambiente - semelhante aos vidros

Usado em: Material cirúrgico (corrosão), Permutadores de calor. Processamento químico

Exercício Resolvido #5

Elaboração própria

Quais as principais características do molibdênio.

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Passo 1

Módulo de elasticidade elevado (317GPa)

90% da produção de Mo vai para elemento de liga em aços

Boa resistência ao choque térmico

Elevada condutibilidade térmica

Usado em : Dispositivos eletrônicos de comando em aviação, Escudos de radiação, Moldes para processamento de vidro, Matrizes de forjamento e extrusão

Resposta

Módulo de elasticidade elevado (317GPa)

90% da produção de Mo vai para elemento de liga em aços

Boa resistência ao choque térmico

Elevada condutibilidade térmica

Usado em : Dispositivos eletrônicos de comando em aviação, Escudos de radiação, Moldes para processamento de vidro, Matrizes de forjamento e extrusão

Exercício Resolvido #6

Elaboração própria

Quais as principais características do nióbio.

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Passo 1

Baixo módulo de elasticidade, Elevada resistência a metais líquidos, Baixa absorção de nêutrons Usado fundamentalmente na indústria nuclear e aeroespacial

Resposta

Baixo módulo de elasticidade, elevada resistência a metais líquidos, Baixa absorção de nêutrons Usado fundamentalmente na indústria nuclear e aeroespacial

Exercício Resolvido #7

Elaboração própria

Quais as principais características do rhenium.

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Passo 1

Metal raro a um ponto de fusão de aproximadamente 3180 ºC, usado como filamentos em espectrógrafos de massa e em detectores de íons, material de contato elétrico devido sua boa resistência ao desgaste e a corrosão. Estrutura cristalina tipo CCC, aguenta temperatura de até 2200 C.

Resposta

Metal raro a um ponto de fusão de aproximadamente 3180 ºC, usado como filamentos em espectrógrafos de massa e em detectores de íons, material de contato elétrico devido sua boa resistência ao desgaste e a corrosão. Estrutura cristalina tipo CCC, aguenta temperatura de até 2200 C.

Exercício Resolvido #8

Elaboração própria

Explique as propriedades químicas dos metais refratários

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Passo 1

Os metais refratários mostram uma grande variedade de propriedades químicas, porque são membros de três grupos distintos na tabela periódica. Eles são facilmente oxidados, mas esta reação é reprimida pela formação de camadas de óxido estáveis sobre a superfície. O óxido de rênio é mais volátil do que o metal, e, portanto, a alta temperatura, a estabilização contra a oxidação está perdida porque a camada de óxido que se evapora. Todos eles são relativamente estáveis contra ácidos

Resposta

Os metais refratários mostram uma grande variedade de propriedades químicas, porque são membros de três grupos distintos na tabela periódica. Eles são facilmente oxidados, mas esta reação é reprimida pela formação de camadas de óxido estáveis sobre a superfície. O óxido de rênio é mais volátil do que o metal, e, portanto, a alta temperatura, a estabilização contra a oxidação está perdida porque a camada de óxido que se evapora. Todos eles são relativamente estáveis contra ácidos

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