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      釩鈦走進生活:釩鈦及其應用(一)

      釩鈦走進生活:釩鈦及其應用(一)

      所屬分類:行業新聞
      來源:
      發布時間: 2018/11/21 19:27

        攀枝花的釩鈦資源儲量居全國第一位,是我國的釩鈦之都。

        一、釩的應用

        釩在地殼中平均含量為0.01%~0.02%,釩是一種稀有化學元素,它顯著低于主要工業金屬(如:鐵4.2%~4.7%;鋁7.4%~8.2%;鈦0.45%~0.61%的平均含量)。

        (一)釩在鋼鐵工業中的應用

        世界上85%的釩主要用于鋼鐵添加劑,提高鋼的強度、韌性和耐熱性,釩是一種萬能的合金添加劑,在鋼中添加少量的釩(百分之幾和千分之幾)就可以生產高強度低合金鋼(0.04%~0.15%V)、高速鋼(1%~3%V)、工具鋼、不銹鋼(2%~14%V)及永久磁鐵等。

        釩在鋼中的主要作用是:釩同鋼中的碳和氮起作用,構成小而硬的難熔金屬碳化物和氮化物,這些化合物起細化劑和沉淀強化劑的作用,可增加鋼的強度、韌性和耐磨性。釩用在工具和模具鋼上,在高碳鋼里,釩形成堅硬的碳化物,達到模具和機床所要求的耐磨能力。在高溫下,碳化物不會變軟,這樣,高速工具紅熱時,其末端的刀刃就不會惡化。燃氣渦輪引擎的軸承也要求有同樣的特性,也使用這種鋼材。含釩鋼具有強度大、韌性、耐磨性,耐腐蝕性好,廣泛用于輸油氣管道、機器制造、建筑、汽車、鐵路、壓力容器、橋梁、金屬模具等領域。

        (二)釩在有色金屬中的應用

        世界上有5%~7%的釩是用于有色金屬方面。鈦的合金化可使其強度提高1~2倍,還能提高耐腐蝕性,釩是鈦主要合金化元素之一,是以釩鋁合金形式加入的。釩和鈦組成最重要的合金是Ti-6Al-4V(TC4),它在室溫下的穩定性好,具有很高的抗疲勞性能,用于飛機骨架和緊固件、壓縮機渦輪盤和葉片。

        在鈷鎳合金中含有釩,具有很強的磁性,可作為軟磁、高磁性材料使用。

        釩的鈮鉭合金具有很強的耐高溫性,高溫下抗氧化性能強,用于航天飛機和人造衛星及導彈。

        釩鈮合金、釩鎵(V3Ga)、釩硅(V3Si)是良好的超導材料。

        (三)釩在化工方面的應用

        世界上有5%的釩用于化工方面。

        1.釩化合物在化學工業生產中用作硫酸、石油裂化、有機合成中催化劑。例如:釩酸鈉和釩酸銨可作為硫酸生產中的催化劑。五氧化二釩可作為脫銷催化劑和把環已烷氧化為已二酸,聚合反應和草酸生產中。偏釩酸銨可作為生產磷肥、尼龍、滌綸、聚氯乙烯等催化劑;氯化釩作為生產丙烯和汽車工業用的橡膠催化劑等。

        2.顏料方面,如釩酸鉍黃顏料用于塑料、橡膠、陶瓷、油漆、印刷油墨等方面,尤其在是黃色汽車漆、汽車修補漆、高級建筑涂料方面應用。釩酸鉍示溫顏料。釩鋯藍色料:釩鋯蘭是鋯基陶瓷釉用的色料,廣泛用于陶瓷、搪瓷和玻璃工業中,能產生蘭、綠、黃色,作藍色著色劑。

        3.其它方面的應用

        釩氧化還原流體電池:在儲存能源上越來越重要。這些電池就象小型的化工廠,不同化合價的釩鹽,通過泵從儲槽流出,在電池的正極和負極的半電池流動。電池兩邊的電解液用隔膜分隔,不能混合。就是電池液相互污染,由于電池兩邊都使用釩鹽,污染產生的問題都會被減少到最低限度??梢灶A期,這種電池會應用在電訊上,和再生初級能源系統一起使用,作為與發電相關的負載平衡設備,也用于機動系統,如叉車、電動車輛、高爾夫球車等。

        釩基固溶體貯氫合金:貯氫合金廣泛應用在燃料電池、電動車、鎳氫電池、貯氫和輸送氫等方面。釩是唯一在常溫下吸、放氫的金屬,吸氫量理論上可達到3.8%。目前已經開發出吸氫量大于3.3%,放氫量大于2.3%,放氫溫度小于100℃的較為理想的釩基貯氫合金。

        釩酸釔晶體:是一種雙折射晶體,具有接近玻璃的硬度、不潮解,加工鍍膜容易等特點。因此,釩酸釔晶體廣泛用于激光通訊、激光測距、激光印刷、衛星測量、導航等各個領域。

        釩的發光材料:釩磷酸釔銪和釩酸釔銪都是高效的紅色發光材料,曾被應用作為彩色電視熒光粉的紅色組分,現在仍然廣泛地用在高壓汞蒸氣放電熒光燈中,作為調整色度的發光材料。含釩的發光材料將有廣闊的應用前景。發光材料已廣泛地應用于科技、工業、農業以至人們地日常生活中,可以預言,發光材料必將在21世紀得到廣泛的應用。

        二氧化釩光學轉換涂層:是很有發展前途的一種材料,其應用前景廣闊,利用其相變后光學、電學等特殊性質可用于太陽能控制材料、紅外輻射測溫計、熱敏電阻、熱致開關、可變反射鏡、紅外脈沖激光保護膜、光盤介質材料、全息存儲材料、點致變色顯示材料、濾色鏡、熱致變色顯示材料、非線性或線性電阻材料、溫度傳感器、可調微波開關裝置、紅外光學調制材料、高靈敏度應變傳感器、透明導電材料、抗靜電涂層等方面。

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