レニウムは真に希少な金属であり、モリブデン、銅、鉛、亜鉛、白金、タンタル、ニオブ、希土類元素などの鉱物に微量に含まれており、その含有量はすべて非常に低いレベルです。
レニウムを抽出する通常の方法。焙焼したモリブデン煙道灰と銅精錬陽極泥には二酸化レニウムが含まれており、水浸出、濾過、塩化カリウムの添加、過レニウム酸カリウム KReO4 の沈殿、800 度の水素還元による再結晶化により、レニウム金属が得られます。
レニウム金属は遅く発見され、応用されましたが、希少であり、貴金属の魔法の用途を持っています。レニウムは現代産業のさまざまな分野で広く使用されており、主に石油産業と自動車産業の触媒、石油改質触媒、電子産業と航空宇宙産業のレニウム合金として使用されています。
I. レニウムの特別な性質と特別な用途
1. レニウムの第一の特殊特性は、有機物中の「炭化水素」を分離できる触媒作用です。
石油化学工業の触媒として、レニウムは「炭化水素基」を分離し、ガソリン、芳香族、水素などの収率を高めることができます。レニウムは「炭化水素基」と他の基の結合を分散させることができ、化学合成に大きな役割を果たしてきました。レニウムは「水素化」の触媒も行うことができ、廃プラスチックから燃料油を製造するなど、高分子の分解に使用できます。レニウムは脂肪などの有機物を単純な「基」に分解することもでき、有機物から燃料油を製造するための触媒です。現在、世界のレニウム総消費量の半分は触媒に使用されています。
2. レニウムのもう一つの特別な特性は、高温に対する耐性です。
タングステン、モリブデン、クロムに少量のレニウムを加えると、融点が300度～500度上昇するだけでなく、
そのため、強度と可塑性が大幅に向上し、この現象は「レニウム効果」と呼ばれています。 このため、科学技術者はレニウムとタングステン、マンガン、ハフニウム、ジルコニウム、バナジウム、モリブデン、プラチナなどの金属を組み合わせて、より高性能な合金を生産しています。 これらの合金は優れた高温強度と可塑性を備えており、板、シート、線、ワイヤー、ロッドに加工できます。 これらの耐火性および耐高温性材料は、幅広い用途があります。
耐火性高温材料は、ジェットエンジン、ロケット、ミサイルなどに使用され、機能部品として使用されるものもあれば、高温コーティングとして使用されるものもあります。
耐火性の高温耐性材料は、高電力接点スイッチのアーク腐食を防ぐことができます。
耐火性高温材料は、熱電対では 3000 度を超える高温を測定できます。
電子放出陰極に耐火性の高温耐性材料を使用することで、優れた性能で電子を放出できるだけでなく、長寿命も実現します。
レニウムの特殊な特性と特殊な用途は何ですか?
金属表面コーティングに使用される耐火性高温耐性材料は、耐摩耗性と耐熱性を高めることができます。
II. レニウム合金
レニウムの世界的埋蔵量は非常に少なく、価格も比較的高価ですが、応用分野では、少量のレニウムを含む合金によく使用されます。合金添加元素として、レニウムは合金の性能を大幅に向上させ、強化することができます。レニウムは、タングステン、モリブデン、プラチナ、ニッケル、トリウム、鉄、銅などの金属と一連の合金を形成できます。そのうち、タングステンレニウム、モリブデンレニウム、ニッケルレニウム合金は、レニウムの最も重要な高温合金であり、航空宇宙、エレクトロニクスなどの産業分野で広く使用されています。
タングステンレニウム合金。タングステンは高融点金属の中で耐熱性が最も優れ、融点が最も高く、密度が最も高く、強度が最も高く、膨張係数が最も小さい。しかし、タングステンとレニウムからなるタングステンレニウム合金は、タングステンとレニウムの優れた性能を総合的に向上させることができ、耐熱温度は3300度以上に達することができます。これは、ジェットエンジンの耐高温性の核心材料です。
タングステンレニウム合金は、高温技術、電気真空産業、電球産業、原子力産業、分析技術、医療および化学産業などにも広く使用されています。特殊な電子管やカラー受像管のフィラメント、高温部品、熱電対などの製造によく使用されます。
モリブデンレニウム合金。モリブデンは融点、沸点が高く、高温強度、耐摩耗性、耐腐食性が良く、熱伝導が速く、熱膨張が小さい。モリブデンにレニウムを2％から5％加えると、モリブデンの可塑性が向上し、モリブデンの強度が向上します。モリブデンレニウム合金の常温引張強度、延性、抵抗率はレニウム含有量の増加とともに増加します。モリブデンレニウム合金は、高速回転X線管ターゲット、マイクロ波通信、長寿命グリッド、宇宙炉心加熱管、高温炉ヒーター、高温熱電対の製造によく使用されます。
ニオブ - レニウム合金。ニオブとタンタルは性質が非常に似ており、その最大の用途は鉄鋼業界です。鋼にごく少量のニオブを加えるだけで、鋼の強度が向上するだけでなく、鋼の靭性、高温酸化耐性、耐腐食性が向上し、鋼の脆性遷移温度が下がり、鋼の溶接性能と成形性能が向上します。ニオブは耐熱性、耐熱性、加工性能に優れているため、ニオブレニウム合金はジェットエンジン部品、ガスタービンブレードの製造に広く使用されています。
ニッケルレニウム合金。ニッケルは高融点、高強度の金属でもあり、ニッケルレニウム合金は耐高温性、延性、高強度であるだけでなく、この合金はジェットエンジンのタービンブレードや燃焼室の製造に使用され、より高い燃焼速度と高温圧力に耐えることができ、エンジンの性能と耐久性を向上させます。この合金はジェットエンジンの排気ノズルの製造に使用され、優れた性能を発揮します。ニッケルレニウム合金は現代の航空エンジンのコア材料です。
マンガンレニウム合金。マンガンは高融点、高強度、高強度の金属でもあり、マンガンレニウム（5％）合金は通常、熱電対のワイヤ材料として使用され、マンガンレニウム（50％）合金は高温構造材料に使用されます。
レニウム-タングステン-モリブデンまたはレニウム-タングステン-白金合金。高融点、高抵抗、強磁性、良好な安定性のため、高温コーティング材料としてよく使用され、電子産業、航空宇宙産業で広く使用されています。特殊な白熱電球のフィラメントの製造、人工衛星やロケット、原子炉のシェル保護板、ロケットで金属を蒸発させるための超高温ヒーターとしての使用、ミサイルの高温コーティングとしての使用、宇宙船の計器や熱シールド、アーク放電、電気接触器などの高温部品には、上記の特性を持つレニウムが使用されています。
