耐火金属
耐火金属という用語の定義のほとんどでは、非常に高い融点を持つことを重要な要件としている。ある定義によれば、融点が摂氏2,200度を超えるものと分類するとしている。ニオブ、モリブデン、タンタル、タングステン、レニウムという5つの元素は、どの定義でも耐火金属に含まれる一方、融点が摂氏1,850度を超えるすべての元素という定義など、より広い範囲の定義では、チタン、バナジウム、クロム、ジルコニウム、ハフニウム、ルテニウム、ロジウム、オスミウム、イリジウムの9種類の中からいくつかが含まれる。人工放射性元素は耐火金属であるとはみなされていないが、テクネチウムは融点摂氏2,157度を持ち、ラザフォージウムの融点は摂氏2,100度であると予測されている。
ニオブは、ほぼ常にタンタルと同時に採掘され、タンタルの名前の由来であるギリシア神話における王のタンタロスの娘であるニオベーにちなんで名づけられている。ニオブには多くの用途があり、その中には他の耐火金属と共通のものがある。焼なましを使って広い範囲の強度と弾性を実現でき、耐火金属の中ではもっとも低い密度を持つという点が特徴である。電解コンデンサやもっとも実用的な超伝導合金でも用いられる。ニオブは航空機のガスタービン、真空管や原子炉などでも用いられる。
アポロ月着陸船のメインエンジンなど、液体ロケットスラスターノズルに用いられる合金はC103と呼ばれるもので、89パーセントのニオブ、10パーセントのハフニウム、1パーセントのチタンからなる。また、アポロ司令・機械船のロケットノズルには異なるニオブ合金が用いられている。ニオブは摂氏400度を超えると酸化されるため、合金がもろくなってしまうのを避けるために、こうした用途では保護コーティングが必要となる。
モリブデンをベースとした合金は、性質的にはより優れているタングステン合金に比べて安価であることから、広く用いられている。もっとも広く用いられているモリブデンの合金は、チタン-ジルコニウム-モリブデン合金を略してTZMと呼ばれるもので、チタン0.5パーセント、ジルコニウム0.08パーセント、残りをモリブデンで構成したものである。この合金は高温においてより高いクリープ耐性と強度を持ち、摂氏1,060度より高い温度でも用いることができる。また、モリブデン70パーセントとタングステン30パーセントの合金であるMo-30Wは、溶融した亜鉛による攻撃に対する強い抵抗性から、亜鉛の鋳造作業に理想的な材料となっている。溶融亜鉛用のバルブの製作にも用いられる。
モリブデンは、水銀と合金(アマルガム)を形成せず、水銀による腐食に強いことから、水銀接点継電器に用いられる。
モリブデンは耐火金属の中ではもっとも広く用いられる。もっとも重要な用途は、鋼鉄の合金の強化である。鋼管を用いた配管や構造体にはよくモリブデンが添加されており、ステンレス鋼の多くにも使用される。高温での強度、摩耗耐性、摩擦係数の低さといった特性はいずれも、合金に配合する材料として非常に有用なものである。摩擦を減らす優れた特性から、特に信頼性や性能が重要な場所で、潤滑油やグリースに配合される。自動車用の等速ジョイントではモリブデンを含有するグリースが用いられる。化合物は非常に容易に金属に貼りつき、非常に硬く摩擦に耐えるコーティングを形成する。世界中のモリブデン鉱石の多くは中華人民共和国、アメリカ合衆国、チリ、カナダで採掘される。