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  • 铼的用途及应用领域

 

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  • 是一种稀有难熔金属,不仅具有良好的塑性、机械性和抗蠕变性能,还具有良好的耐磨损、抗腐蚀性能,对除氧气之外的大部分燃气能保持比较好的化学惰性。铼及其合金被广泛应用到航空航天、电子工业、石油化工等领域。美国地质调查局2013年发布的数据显示,高温合金为铼最大的消费领域,约占铼总消费量的80%,催化剂为铼的第二大消费领域。
  • 铼合金铼的全球储量很少,同时价格也比较昂贵,在应用上多采用含铼的合金。作为合金添加元素,铼能够大幅度改善、提高合金的性能。铼能与、铂、、钍、铁、等多种金属形成一系列合金,其中铼钨、铼钼、铼镍系高温合金是铼的最重要的合金,被广泛应用到航空航天、电子等工业部门。
  • 钨铼合金、钼铼合金
  • 钨铼合金(W-Re alloy)是由钨和铼所组成的合金。一类为低铼合金,含铼在5%以下;另一类是高铼合金,含铼为20%~30%。铼也是稀散金属,资源较少,价格较贵,如非必要,应尽量采用不加铼或少加铼的钨合金。
  • 以钼为基添加铼2%~5%的钼合金。铼加入钼,可改善钼的塑性和提高钼的强度,属固溶强化型合金。钼中加入35%铼,在室温下轧制变形量可达90%。钼铼合金的室温拉伸强度、延展性和电阻率随铼含量增加而增加。通常用Mo-5%Re和Mo-41%Re作热电偶丝材,作航空航天中结构材。Mo-50%Re作高温结构材料。
  • 钨铼热电偶丝在钨和钼中加入适量的铼制成的钨铼合金和钼铼合金,不仅具有良好的塑性,可以加工成各种结构材料,还具有高硬度、高强度和耐高温等特性。钼铼合金常用于制造高速旋转的X光管靶材、微波通讯的长寿命栅板、空间反应堆堆芯加热管、高温炉发热体和高温热电偶等。钨铼合金则被广泛应用到高温技术、电真空工业、灯泡工业、原子能工业、分析技术、医疗和化工等领域,常用于制造特种电子管和彩色显像管的灯丝、高温部件、热电偶等。
  • 镍铼合金
  • 铼被应用到发动机中铼能够提高镍高温合金的蠕变强度,这类合金可用于制造喷气发动机的燃烧室、涡轮叶片及排气喷嘴等。铼镍合金是现代喷气引擎叶片、涡轮盘等重要结构件的核心材料。铼的使用既可提高镍基高温合金的性能;更可以制造出用于单晶叶片的合金。这两方面的作用都能使涡轮(尤其是高压涡轮)在更高温度下工作。这样的话,设计者就能加大涡轮压力,进而提高作业效率;或者发动机可以加快燃料燃烧的速度,进而产生更大的推力。此外,人们可以把作业温度维持在较低水平,扩大实际作业温度和涡轮机最高允许温度的差值,这样就能延长使用寿命。人们还可以兼顾两方面的考量,同时提高发动机的性能和耐用性。
  • 铼与钨、钼或铂族金属所组成的合金或涂层材料,因其熔点高、电阻大、磁性强、稳定性好而被广泛应用于电子、航天工业。如制造特种白炽电灯泡的电灯丝、人造卫星和火箭的外壳、原子反应堆的防护板,用作超高温加热器以蒸发金属,在火箭、导弹上用作高温涂层用,宇宙飞船用的仪器和高温部件如热屏蔽、电弧放电、电接触器等都是利用铼的上述特性。
  • 铼效应
  • 铼能够同时提高钨、钼、铬的强度和塑性,人们把这种现象称为"铼效应"。如添加少量(3%~5%)的铼能够使钨的再结晶起始温度升高300℃~500℃——铼(Re)的上述作用被称为铼效应。W-Re和Mo-Re合金具有良好的高温强度和塑性,可加工成板、片、线、丝、棒,用于航天、航空的高温结构件(喷口、喷管、防热屏等)、弹性元件及电子元件等。
  • 铼被应用到催化剂中铼及其化合物具有优异的催化活性(铼对很多化学反应具有高度选择性的催化功能),因而常被用作石油化工等领域的催化剂。
  • 催化重整是石油炼制过程之一,是提高汽油质量和生产石油化工原料的重要手段。铼铂合金作为催化重整过程中的一种催化剂,能够提高重整反应的深度,增加汽油、芳烃和氢气等的产率。此外,铼还可用作汽车尾气净化的催化剂,而铼的硫化物则可用作为甲酚、木素等的氢化催化剂。
  • 188Re和186Re同位素具有放射性,可用于肝癌的治疗。
  • 铼在高温下十分稳定,耐磨损,且能够抵御电弧腐蚀,是很好触头材料。
  • KReO4可用作制备彩色照相胶片的敏化剂等。


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