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Visão geral do metal refratário Rênio




Visão geral do metal rênio refratário

É o último elemento natural descoberto pela humanidade; é apenas uma parte por bilhão na crosta terrestre; seu elemento metálico é uma das reservas estratégicas necessárias de vários países; seu preço é muitas vezes superior ao do ouro e do diamante ... O que é? A resposta é o metal refratário rênio .

Rênio de metal refratário

Descoberta do metal refratário rênio

Já em 1872, o russo Mendeleev previu de acordo com a lei do ciclo elementar que existe um elemento "semelhante ao manganês" não descoberto no mundo natural com um peso atômico de cerca de 190 , isto é, um elemento de manganês desconhecido semelhante ao manganês e ao estrôncio.

Desde então, os cientistas têm pesquisado esse elemento em minerais com elementos semelhantes de manganês, como minério de manganês, minério de platina e minério de cério (minerais de estrôncio e bário), mas eles têm sido infrutíferos.

Até 5 de setembro de 1925, na Federação Alemã de Químicos em Nuremberg, os geoquímicos alemães Nordak e Taikai anunciaram em público que usavam o espectro X para descobrir este novo elemento de um grande concentração de minerais e concentrados de rocha. Isso finalmente revela o véu desse elemento misterioso - o rênio.

Rênio

Propriedades físico-químicas

Metal refratário r hênio é um elemento metálico com densidade de 21,04 g / cm3, ponto de fusão de 3180 ° C e ponto de ebulição de 5627 ° C. Seu tipo de rede é uma estrutura hexagonal compactada. O esmalte puro possui textura macia, aparência idêntica à da platina e boas propriedades mecânicas.

Rênio é solúvel em ácido nítrico diluído ou solução de peróxido de hidrogênio, insolúvel em ácido clorídrico e ácido fluorídrico; a valência dos elementos de rênio é 3, 4, 6 e 7. Em altas temperaturas, ele se combina com o vapor de enxofre para formar sulfeto de rutênio ReS2, que não interage com hidrogênio ou nitrogênio, mas absorve H2; pode ser oxidado a um heptaóxido muito estável (Re2O7).

Rênio de metal refratário

Mineração e extração de Rênio de metal refratário

Já se passou um século desde que o rênio foi descoberto, mas ainda é um elemento estranho para a maioria das pessoas. É discretamente classificado em 75º na tabela periódica do elemento químico, que é quase o último elemento natural descoberto. Então por que foi descoberto tão tarde?

Acontece que rênio é um elemento muito raro e disperso, que é apenas uma parte por bilhão na crosta terrestre e menos do que todos os elementos de terras raras. Atualmente, as reservas comprovadas de rênio do mundo são de apenas cerca de 2.500 toneladas. Em contraste, as reservas comprovadas globais de recursos de titânio são de cerca de 2 bilhões de toneladas.

O conteúdo de cada elemento da crosta terrestre

Grande parte do rênio está associado apenas a outros minerais metálicos, como molibdênio, cobre, chumbo, zinco, platina , nióbio, etc. em um estado esparsamente disperso. Até agora, apenas uma pequena quantidade de minério de bismuto (ReS2) e sulfeto de cobre bismuto (CuReS4) foram encontrados, e as reservas são muito pequenas.

A escala do rênio os depósitos geralmente não são grandes e o custo da mineração independente é extremamente alto, resultando em um valor econômico extremamente baixo. Portanto, existem poucas minas de rênio que são mineradas de forma independente.

A produção industrializada de rênio é geralmente separada e recuperada na forma de subprodutos quando o principal mineral metálico é extraído. Uma pequena quantidade de rênio pode ser recuperada da fusão de fuligem e resíduos em certos tipos de cobre, platina, antimônio ou esfalerita. A forma mais importante é o desenvolvimento abrangente da molibdenita.

O conteúdo de rênio no concentrado de molibdênio é geralmente entre cem mil e trezentos milésimos, enquanto a quantidade de rênio contida no concentrado de molibdênio selecionado do cobre pórfiro o depósito pode chegar a 1,6 ‰ .

No processo de produção de molibdênio , colete cuidadosamente a poeira da chaminé e o líquido residual da fundição de molibdênio e selecione H2O2 com alto potencial de eletrodo e forte propriedade de oxidação como o oxidante para oxidar o óxido de rênio de baixa valência em Re2O7. Ele também oxida o sulfeto em HReO4.

Ambos os compostos de rutênio são prontamente solúveis em água, da qual uma pequena quantidade de Re2O7 pode ser obtida e, em seguida, KCl é adicionado para obter um pó de rênio por redução de hidrogênio ou eletrólise de solução aquosa, e processado em um material por metalurgia do pó.

Rênio em pó

Efeito Rênio Mágico

O rênio tem um significado estratégico tão importante, além de sua dificuldade na mineração e extração, o motivo mais essencial são suas excelentes características. Essas características do metal rênio ou compostos de rênio podem ser chamadas de “ Efeito Rênio ”. Vamos dar uma olhada no efeito mágico do rênio .

1. Excelente função catalítica

Rênio tem uma função catalítica altamente seletiva para muitas reações químicas, por isso é usado principalmente como um catalisador para a indústria do petróleo para sintetizar gasolina de alta octanagem. No mundo, o consumo desse aspecto é responsável por mais de 60% do consumo total de rênio. Os Estados Unidos e a Alemanha também obtiveram a tecnologia patenteada para a fabricação de filtros de rênio para purificar o escapamento de automóveis.

2. Alta emissão de elétrons

Rênio tem um alto desempenho de emissão de elétrons e é amplamente utilizado em rádio, televisão e tecnologia de vácuo. A vida útil do cátodo tubular feito de liga de rênio e tungstênio é 100 vezes mais longa do que a do tungstênio.

Rênio também é usado na fabricação de eletricistas, especialmente na fabricação de contatores de gerador de ímã permanente para navios marítimos, que são duráveis.

3. Excelente Melhoria de Liga

Rênio em si tem boa plasticidade, sem fragilidade em condições de alta e baixa temperatura, e a resistência à tração e à fluência são superiores ao tungstênio, molibdênio e nióbio.

Adicionar rênio a metais refratários, como tungstênio, molibdênio e cromo pode melhorar a resistência, a plasticidade e a soldabilidade do material e diminuir a temperatura de transição dúctil-frágil e a fragilidade de recristalização . Por exemplo, as ligas W-Re e Mo-Re têm boa resistência e plasticidade a altas temperaturas.

W-Re Alloy Wire

Rênio tem um efeito significativo na microestrutura, propriedades mecânicas, fase instável e defeitos de cristal único da superliga de cristal único, o que pode aumentar a resistência à fluência em alta temperatura da liga de cristal único. Essa vantagem por si só abre as portas para o rênio na aplicação em aviões.

Rênio e motor aeronáutico

Conforme mencionado acima, a adição de rênio melhora a força e a resistência a altas temperaturas da superliga, e a microestrutura da liga de cristal único também é bastante aprimorada.

Nos últimos anos, as pessoas começaram a usar gradualmente superligas de cristal único de alto desempenho para produzir superligas de cristal único de alto desempenho e aplicá-las às lâminas de motores aeronáuticos , de forma que a aplicação na indústria de motores aeronáuticos atingiu 80% da quantidade total de antimônio.

Motores a jato com rênio

Podemos ver as mudanças em sua aplicação aos motores aeroespaciais a partir da aplicação de rênio em ligas de cristal único.

A primeira geração de liga de cristal único é livre de rênio; algumas das ligas de cristal único de segunda geração começaram a usar rênio, como a russa ЖС36, que usava 2% de rênio, e a US CMSX-4, a 3% de rênio; a liga de cristal único de terceira geração é representada por ReneN6 e CMSX-10 nos Estados Unidos, e o teor de rênio dos dois graus é de até 5,6% e 7%, respectivamente; a liga de cristal único de quarta geração é representada por TMS-138 e MC-NG no Japão, que contêm 5% de rênio e 4% de rênio, respectivamente; a liga de cristal único de quinta geração é representada pelo TMS-162 do Japão e contém 6% de rênio.

O aumento do uso de rênio Implica dois grandes avanços na metalurgia da turbina:melhorar o desempenho das superligas à base de níquel e produzir ligas mais excelentes para lâminas monocristalinas.

Ambas as tecnologias permitem que turbinas (especialmente turbinas de alta pressão) operem em temperaturas mais altas. Desta forma, o projetista pode aumentar a pressão da turbina para aumentar a eficiência da operação; ou o motor pode acelerar a combustão do combustível, gerando assim maior empuxo.

Conclusão

Obrigado por ler nosso artigo e esperamos que ele possa ajudá-lo a compreender melhor o rênio . Se você quiser saber mais sobre o rênio e outros metais refratários , você pode visitar Metais refratários avançados ( ARM ) Para maiores informações.

Sediada em Lake Forest, Califórnia, EUA, a Advanced Refractory Metals (ARM) é um fabricante e fornecedor líder de metais refratários como Tungstênio , Molibdênio , Tântalo , Rênio , titânio e Zircônio . Oferecemos aos nossos clientes produtos de metal refratário de alta qualidade a preços muito competitivos.

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