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稀有金属铼的物理特性在镍基高温合金中不可或缺

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铼是地球上一种非常稀有而珍贵的金属,其发展历史仅有几十年,但是在航空业中发挥着重要的作用,是航空发动机不可或缺的关键材料,被誉为“航空航天之芯”。
铼,元素符号Re,原子序数75,是自然界中最后一个被发现的天然元素,但它的发现却经历了长达半个多世纪。早在1871年,俄国化学家门捷列夫就曾预言自然界中存在一个原子量为190的“类锰”元素;1913年,英国物理学家亨利·莫塞莱进一步预测出元素周期表中尚未被发现的43号、61号、72号以及75号新元素,而其中的75号便是后来被发现的铼元素;直到1925年,德国的化学家诺达克夫妇和奥托·伯格最终用X射线在铂矿和铌铁矿中发现了75号元素,并从660kg辉钼矿中提取了1g铼,成为最后一个被发现的拥有稳定同位素的元素。人们为了纪念这来之不易的新发现,以诺达克夫人的出生地莱茵河(Rhine)的名字命名了这个元素——铼。
铼是一种伴生于其它矿物的稀散金属,目前地球已探明储量不到3000吨,却具有许多独特的物理特性,这些特性使其在镍基高温合金中表现出色,为现代工业和科技领域带来了重大的影响。
铼的3186℃高熔点、5627℃的沸点和高热稳定性是其在镍基高温合金中最显著的特点之一。镍基高温合金通常在极端的高温环境下工作,如航空发动机、燃气轮机等。铼的加入可以提高合金的熔点和抗热性能,使其能够在更高的温度下保持良好的强度和稳定性。这对于提高发动机的效率和可靠性至关重要。
铼还具有出色的抗蠕变性能。在高温下,材料容易发生蠕变,即在持续应力下逐渐变形。然而,铼的添加可以显著提高镍基高温合金的抗蠕变能力,使其能够承受更高的应力和更长时间的使用,而不会发生过度变形或失效。
此外,铼的耐腐蚀性也是其在镍基高温合金中的重要优势。在恶劣的工作环境中,合金可能会受到腐蚀介质的侵蚀,导致性能下降和寿命缩短。铼的存在可以增强合金的耐腐蚀性,使其能够更好地抵抗腐蚀和氧化,从而延长合金的使用寿命。
铼在镍基高温合金中的另一个关键作用是提高合金的强度和韧性。铼可以改善合金的晶粒结构,增加晶粒边界的稳定性,从而提高合金的强度和韧性。这使得镍基高温合金在高强度要求的应用中表现更为出色。
总的来说,铼的物理特性使其成为镍基高温合金中不可或缺的成分。它的高熔点、热稳定性、抗蠕变性能、耐腐蚀性以及对强度和韧性的提升,使得镍基高温合金在航空航天、能源和工业领域等多个领域中能够发挥重要作用。对铼的研究和应用的不断深入将继续推动高温合金的发展和价值的不断提升,为技术进步和工程创新提供更多的可能性。
然而我们国内目前已探明的铼矿储量仅有250吨左右,而铼矿年产量更是只有不到6吨,但是其价值又如此高端和不可或缺,其未来价值更加是日益突显。因此,近年来有全国人大提议对稀有金属铼进行国家战略储备收储,以便保障国家的科技可持续发展和进步。





IP属地:广东来自Android客户端1楼2024-05-06 15:19回复