江蘇上海浙江回收錸鎢合金錸鎳錸鉬純錸塊錸片錸珠
金屬錸是一種化學元素,化學符號Re,原子序數(shù)為75。錸是種銀白色的重金屬,在元素周期表中屬于第6周期過渡金屬。它是地球地殼中稀有的元素之一,平均含量估值為十億分之一,同時也是熔點和沸點的元素之一。錸是鉬和銅提煉過程的副產(chǎn)品。其化學性質(zhì)與錳和锝相似,在化合物中的氧化態(tài)低可達?錸是一種稀有難熔金屬,不僅具有良好的塑性、機械性和抗蠕變性能,還具有良好的耐磨損、抗腐蝕性能,對除氧氣之外的大部分燃氣能保持比較好的化學惰性。錸及其合金被應(yīng)用到航空航天、電子工業(yè)、石油化工等領(lǐng)域。美國地質(zhì)調(diào)查局2013年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,高溫合金為錸大的消費領(lǐng)域,約占錸總消費量的80%,催化劑為錸的第二大消費領(lǐng)域。錸合金領(lǐng)域錸合金錸的全球儲量很少,同時價格也比較昂貴,在應(yīng)用上多采用含錸的合金。作為合金添加元素,錸能夠大幅度改善、提高合金的性能。錸能與鎢、鉬、鉑、鎳、鉭、鈮、銅等多種金屬形成一系列合金,其中錸鎢、錸鉬、錸鎳系高溫合金是錸的重要的合金,被應(yīng)用到航空航天、電子等工業(yè)部門。鎢錸合金、鉬錸合金鎢錸合金(W-Re alloy)是由鎢和錸所組成的合金。一類為低錸合金,含錸在5%以下;另一類是高錸合金,含錸為20%~30%。錸也是稀散金屬,資源較少,價格較貴,錸的價格 錸多少錢一公斤 如非必要,應(yīng)盡量采用不加錸或少加錸的鎢合金。以鉬為基添加錸2%~5%的鉬合金。錸加入鉬,可改善鉬的塑性和提高鉬的強度,屬固溶強化型合金。鉬中加入35%錸,在室溫下軋制變形量可達90%。鉬錸合金的室溫拉伸強度、延展性和電阻率隨錸含量增加而增加。通常用Mo-5%Re和Mo-41%Re作熱電偶絲材,作航空航天中結(jié)構(gòu)材。Mo-50%Re作高溫結(jié)構(gòu)材料。鎢錸熱電偶絲在鎢和鉬中加入適量的錸制成的鎢錸合金和鉬錸合金,不僅具有良好的塑性,可以加工成各種結(jié)構(gòu)材料,還具有高硬度、度和耐高溫等特性。鉬錸合金常用于制造高速旋轉(zhuǎn)的X光管靶材、微波通訊的長壽命柵板、空間反應(yīng)堆堆芯加熱管、高溫爐發(fā)熱體和高溫熱電偶等。鎢錸合金則被應(yīng)用到高溫技術(shù)、電真空工業(yè)、燈泡工業(yè)、原子能工業(yè)、分析技術(shù)、和化工等領(lǐng)域,常用于制造特種電子管和彩色顯像管的燈絲、高溫部件、熱電偶等。鎳錸合金錸被應(yīng)用到發(fā)動機中錸能夠提高鎳高溫合金的蠕變強度,這類合金可用于制造噴氣發(fā)動機的室、渦輪葉片及排氣噴嘴等。錸鎳合金是現(xiàn)代噴氣引擎葉片、渦輪盤等重要結(jié)構(gòu)件的材料。錸的使用既可提高鎳基高溫合金的性能;更可以制造出用于單晶葉片的合金。這兩方面的作用都能使渦輪(尤其是渦輪)在更高溫度下工作。這樣的話,設(shè)計者就能加大渦輪壓力,進而提高作業(yè)效率;或者發(fā)動機可以加快燃料的速度,進而產(chǎn)生更大的推力。此外,人們可以把作業(yè)溫度維持在較低水平,擴大實際作業(yè)溫度和渦輪機允許溫度的差值,這樣就能延長使用壽命。人們還可以兼顧兩方面的考量,同時提高發(fā)動機的性能和耐用性??茖W家在1925年發(fā)現(xiàn)了錸元素,因此它成為了被發(fā)現(xiàn)的穩(wěn)定元素。其名稱(Rhenium)取自歐洲的萊茵河。鎳錸高溫合金可用于制造噴氣發(fā)動機的室、渦輪葉片及排氣噴嘴。這些合金多含有6%的錸,這是錸的實際應(yīng)用,其次就是作為化工產(chǎn)業(yè)中的催化劑。錸比鉆石更難取得,所以價格高昂,2011年8月平均每公斤售4,575美元(每金衡盎司142.30美元)。由于錸可應(yīng)用在能噴射引擎及火箭引擎,所以在戰(zhàn)略上十分重要。錸(Rhenium)的名稱源自拉丁文Rhenus,意為萊茵河。錸是擁有穩(wěn)定同位素的元素中一個發(fā)現(xiàn)的(之后在自然界發(fā)現(xiàn)的其他元素都是不具有穩(wěn)定同位素的放射性元素,如镎和钚等)。德米特里·門捷列夫在發(fā)布元素周期表時,就預(yù)測了這一元素的存在。英國物理學家亨利·莫塞萊在1914年推算了有關(guān)該元素的一些數(shù)據(jù)。德國的沃爾特·諾達克(Walter Noddack)、伊達·諾達克、奧托·伯格(Otto Berg)在1925年表示在鉑礦和鈮鐵礦中探測到了此元素。他們后來也在硅鈹釔礦和輝鉬礦內(nèi)發(fā)現(xiàn)了錸。1928年,他們在660公斤輝鉬礦中提取出了1克錸元素。估計在1968年美國75%的錸金屬都用在科研以及難熔金屬合金的研制當中。幾年之后,高溫合金才得到使用。1908年,日本化學家小川正孝宣布發(fā)現(xiàn)了第43號元素,并將其命名為“Nipponium”(Np),以紀念其本國日本(Nippon)。然而,后來的分析則指出,他所發(fā)現(xiàn)的是75號元素,而非43(即锝)。Np在是第93號元素镎的化學符號,得名于海王星(Neptune),與“Nipponium”的縮寫正好相同。錸是一種銀白色金屬,其熔點在所有元素中是繼鎢和碳之后第三高的,沸點則居首位。其密度在元素中排第四位,前三位分別為鋨、銥和鉑。錸具六方密排晶體結(jié)構(gòu),晶格常數(shù)為a=276.1pm和c=445.6pm。商業(yè)用的錸一般呈粉末狀,可在真空或氫氣中經(jīng)壓制或燒結(jié)制成高密度固體,其密度為金屬態(tài)的90%以上。錸金屬在退火時延展性很高,可彎曲和卷起。錸﹣鉬合金在10K時是超導(dǎo)體,鎢﹣錸合金的超導(dǎo)溫度則在4至8 K。錸金屬在1.697 ± 0.006 K時成為超導(dǎo)體。錸金屬塊在標準溫度和壓力下能抵抗堿、鹽酸、稀硝酸以及王水。錸只有一種穩(wěn)定同位素錸-185,存量亦極低。自然產(chǎn)生的錸當中有37.4%的185Re以及62.6%的放射性187Re。后者的半衰期長達1010年。錸原子的電荷狀態(tài)可影響這一壽命。Re的β衰變可用于錸鋨定年法,以測量礦石的年齡。這一β衰變的能量為2.6keV,是衰變能量的放射性核素之一。錸-186是壽命長的放射性同位素之一,半衰期長達20萬年左右。其他已知放射性錸同位素還有25種。錸在化合物中的氧化態(tài)可以在?3至+7之間,?2除外。+7、+6、+4和+2氧化態(tài)為常見。商業(yè)用錸一般以高錸酸鹽出售,如白色水溶的高錸酸鈉和高錸酸銨等。在硫化銅礦石的提煉過程中,錸可以從含有鉬元素的焙燒煙氣中提取出來的。鉬礦石含有0.001%至0.2%的錸元素。從煙氣物質(zhì)中可用水淋洗出七氧化二錸和高錸酸,再用氯化鉀或氯化銨使其沉淀為高錸酸鹽,以重結(jié)晶方法進行純化。錸的全球年產(chǎn)量在40至50噸之間,主要產(chǎn)國有智利、美國、秘魯和波蘭。另外,鉑﹣錸催化劑和某些錸合金的回收過程每年可產(chǎn)出10噸錸。每公斤錸價格從2003至2006年的1千至2千美元迅速升至2008年2月的1萬美元以上。要制成錸金屬,需在高溫下用氫氣還原高錸酸銨全球錸產(chǎn)量的70%都用于制造噴射引擎的高溫合金部件。錸的另一主要應(yīng)用是在鉑-錸催化劑,可用于生產(chǎn)無鉛、高辛烷的汽油。加入錸會提升鎳高溫合金的蠕變強度。錸合金一般含有3%至6%的錸。第二代合金的含錸量為3%,曾用在F-16和F-15戰(zhàn)機引擎中。第三代單晶體合金的含錸量則有6%,曾用在F-22和F-35引擎中。錸高溫合金還用于工業(yè)燃氣輪機。高溫合金在加入錸后會形成拓撲密排相(TCP),因此其微結(jié)構(gòu)會變得不穩(wěn)定。第四代和第五代高溫合金使用釕以避免這一現(xiàn)象。2006年的錸消耗量分別為:通用電氣28%,勞斯萊斯股份有限公司28%,普惠公司12%,皆用于生產(chǎn)高溫合金。另有14%用作催化劑,18%作其他用途。由于噴射引擎需求持續(xù)增加,因此有必要研發(fā)含錸量更低的高溫合金,以維持供應(yīng)。比如,新型CFM56渦輪(HPT)葉片使用的合金含1.5%的錸,以取代含錸量為3%的合金。錸可增強鎢的物理性質(zhì)。鎢-錸合金在低溫下可塑性更高,易于制造、塑形,且在高溫下的穩(wěn)定性也得以提高。這一變化會隨錸的含量而增加,所以鎢-錸合金含有27%的錸,這也就是錸在鎢中的溶解極限。X射線源是鎢-錸合金的其中一個應(yīng)用。鎢和錸的熔點和原子量都很高,有助于抵抗持續(xù)的電子撞擊。這種合金還用作熱電偶,可測量2200°C的溫度。錸在高溫下十分穩(wěn)定,蒸氣壓低,耐磨損,且能夠抵御電弧腐蝕,所以是很好的自動清洗電觸頭材料。開關(guān)時的電火花會對觸頭進行氧化耗損。不過,七氧化二錸(Re2O7)在360°C左右升華,所以會在放電過程中移去。錸與鉭和鎢一樣具有高熔點和低蒸氣壓,所以用這些材料制成的燈絲在氧氣環(huán)境下穩(wěn)定性較高。這類燈絲被用于質(zhì)譜儀、電離壓力計及照相閃光燈等。催化劑錸-鉑合金是催化重整過程中的一種催化劑。這種石油加工過程能夠提高石腦油的辛烷值。用于催化重整的催化劑當中,30%含有錸。在礬土(氧化鋁)表面涂上錸,可作為烯烴復(fù)分解反應(yīng)的催化劑。含錸催化劑可抗御氮、硫和磷的催化劑中毒現(xiàn)象,因此被用在某些氫化反應(yīng)中