Refraktärmetall

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Refraktärmetalle (lat.: refractarius = widerspenstig, halsstarrig) sind die hochschmelzenden, unedlen Metalle, der 4. Nebengruppe (Titan, Zirconium und Hafnium), 5. Nebengruppe (Vanadium, Niob und Tantal) sowie der 6. Nebengruppe (Chrom, Molybdän und Wolfram). Ihr Schmelzpunkt liegt über dem von Platin (1772 °C).

Refraktärmetalle sind bei Raumtemperatur aufgrund von Passivierung relativ korrosionsbeständig (so ist Wolfram weder in Fluorwasserstoffsäure noch in Königswasser, sondern nur in Gemischen aus Salpeter- und Flusssäure lösbar). Ihre Gewinnung wird jedoch dadurch erschwert, dass sie bei hohen Temperaturen leicht mit vielen Nichtmetallen reagieren.

Vorteilhaft für viele technische Anwendungen ist nicht nur der hohe Schmelzpunkt der Refraktärmetalle, sondern auch der niedrige Wärmeausdehnungskoeffizient und die verglichen mit Stahl hohe Leitfähigkeit für Wärme und elektrischen Strom. Bedingt durch die kubisch-raumzentrierte Gitterstruktur zeigen Refraktärmetalle bei niedrigen Temperaturen einen Übergang von duktilem zu sprödem Materialverhalten.

Neuere Untersuchungen, vor allem durch A. C. Wimmer (SMT Metalle Wimmer, Montanuniv. Leoben), haben ergeben, dass das spröde Verhalten der Refraktärmetalle bei Temperaturen unterhalb der Debye-Temperatur vor allem durch Verunreinigungen bedingt ist. Höchstreine Kristalle von Tantal, Niob und Hafnium weisen selbst bei tiefsten Temperaturen eine gute Verformbarkeit auf.