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  的密度为21.04克/厘米3,熔点为3180℃,沸点为5627℃。晶格类型六角密集。外表与铂同,纯铼质软,有良好的机械性能。溶于稀硝酸或过氧化氢溶液。不溶于盐酸和氢氟酸中。在高温下,与硫的蒸气化合而形成硫化铼ReS2。不与氢、氮作用,但可吸收H2。化合价有3、4、6和7。能被氧化成很安定的七氧化二铼Re2O7,这是铼的特殊性质。

  铼在地壳中的含量约为 1×10^-7%。在自然界中,铼分布在辉钼矿、稀土矿和铌钽矿中,含量都很低。在辉钼矿中可能以二硫化铼ReS2或七硫化二铼Re2S7形式存在,含量略高些。

  一.冶金

  铼的提取冶金过程主要包括含铼原料制取、铼钼分离、铼中间化合物制取、粗铼粉制取和铼的精炼致密化等步骤,铼的提取冶金原则流程图如图。致密铼制取工业上生产铼锭或铼条的方法有高温烧结法和熔炼法两种。

  1.高温烧结法

  又称粉末冶金法,先将铼粉在6MPa压力下制成坯条,坯条在真空或氨气中于1200℃下烧结,再将预烧条在垂熔炉中于2700--2850℃下进行高温烧结,最后269得到理论密度超过90%的铼条。

  2.熔炼法

  该法以烧结条作原料,用电弧熔炼、电子束熔炼和区域熔炼法对粗铼进行提纯精制。电子束熔炼采用水冷铜增塌,真空度106Pa,所得铼锭为柱状结晶体,纯度99.99%。区域熔炼也采用电子束加热,以铼条作阳极,电子枪作阴极进行悬浮区域熔炼,产品为光谱纯度的铼单晶。

  铼原料分散,未来任务要扩大铼原料来源,提高铼在钼、铜等冶炼过程中的回收率,发展和完善闪速焙烧炉和循环流态化焙烧方法,同时开发更有效的铼原料中提取铼的新工艺,特别是溶剂萃取和离子交换法。

  二.资源

  铼的地壳丰度为7x10“%。迄今只发现辉铼矿(ReS2)和铜铼硫化矿(CuReS4)两种独立的铼矿物。铼多伴生于钼、铜、锌、铅等矿物中,很难单独利用,故而锌又列为稀散金属。具有经济价值的提铼的原料为辉钼矿和铜精矿。

  铼作为副产品在辉钼矿和铜精矿的冶炼中回收。迄今只查明有辉铼矿和铜铼硫化矿物,而多以微量伴生于钼、铜、铅、锌、铂、铌等矿物中。具有经济价值的含铼矿物为辉钼矿。一般辉钼精矿中铼的含量在0.001%-0.031%之间。但从斑岩铜矿选出的钼精矿含铼可达0.16%。生产铼的主要原料是钼冶炼过程的副产品。从某些铜矿、铂族矿、铌矿甚至闪锌矿的冶炼烟尘和渣中以及处理低品位钼矿的废液时,都可以回收铼。1978年和1979年世界铼的总产量分别为7210和7260公斤。联邦德国、智利、加拿大和前苏联是铼的主要生产国。是一个非常稀少而且分散的元素,在地壳中的含量仅有10-7%。主要存在于辉钼矿中。可由冶炼辉钼矿的烟道尘中获得的Re2O7。然后加入KCl,再用氢还原而制得。

  提取铼时先提取纯的铼化合物,然后用氢还原法或水溶液电解法制得铼粉,再用粉末冶金方法加工成材。

  三.应用介绍

  金属铼及其合金可制自来水笔尖和高温热电偶,在醇类脱氢、合成氨和由二氧化硫制三氧化硫中做催化剂。含钨 90%、钒 1%、铼 9%的合金可耐高温。由于铼的存在分散,价格昂贵,实际应用尚有待开发。

  由于价格昂贵,直到1950年才由实验室珍品变为重要的新兴金属材料。铼广泛用于现代工业各部门,主要用作石油工业和汽车工业催化剂,石油重整催化剂,电子工业和航天工业用铼合金等。

  1、铼主要用作石油工业的催化剂。

  2、铼具有很高的电子发射性能,广泛应用于无线电、电视和真空技术中。

  3、铼具有很高熔点,是一种主要的高温仪表材料。同时含铼合金也用于航空发动机耐热部件的制造,全球约80%的铼用于生产航空发动机。

  4、铼和铼的合金还可作电子管元件和超高温加热器以蒸发金属。

  5、钨铼热电偶在3100℃也不软化,钨或钼合金中加25%的铼可增加延展性能。铼在火箭、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、电接触器等都需要铼。

  6、金属铼及其合金可制自来水笔尖和高温热电偶。在醇类脱氢、合成氨等化工中作催化剂。含铼的合金可耐高温。由于铼的存在分散,价格昂贵,实际应用尚待开发。还用来制造电灯丝、人造卫星和火箭的外壳、原子反应堆的防护板等。

  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”。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 (Re)对单晶高温合金显微组织、力学性能、不稳定相及单晶缺陷等的影响,并指出了今后的研究方向。

  四.铼合金

  铼的价格昂贵,在应用上多采用含铼的合金,其中钨铼和钼铼合金用途最广。钨铼合金含铼10%~26%,钼铼合金中含铼量为11%~50%。此外还有W-33.3Mo-33.3Re,Mo-Re-Hf-Zr,Mo-Re-Hf-V合金,后两种合金具有较高的强度。

  钨铼和钼铼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、弹性元件、电子元件等,还可用于制造加热元件、工件、灯泡、X射线器械和医疗器械。W-Re-ThO2合金可用作高温加热工件,钨铼、钼铼合金触头具有高抗热蚀和高温导电能力,能提高供电设备的使用寿命和工作可靠性。如:铂铼合金、铂钨铼合金、钨铼合金、钼铼合金等。
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