錸是一種稀有難熔金屬，不僅具有良好的塑性、機(jī)械性和抗蠕變性能，還具有良好的耐磨損、抗腐蝕性能，對除氧氣之外的大部分燃?xì)饽鼙３直容^好的化學(xué)惰性。錸及其合金被廣泛應(yīng)用到航空航天、電子工業(yè)、石油化工等領(lǐng)域。美國地質(zhì)調(diào)查局2013年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，高溫合金為錸最大的消費(fèi)領(lǐng)域，約占錸總消費(fèi)量的80%，催化劑為錸的第二大消費(fèi)領(lǐng)域。
1 錸合金領(lǐng)域
錸的全球儲量很少，同時(shí)價(jià)格也比較昂貴，在應(yīng)用上多采用含錸的合金。作為合金添加元素，錸能夠大幅度改善、提高合金的性能。錸能與鎢、鉬、鉑、鎳、釷、鐵、銅等多種金屬形成一系列合金，其中錸鎢、錸鉬、錸鎳系高溫合金是錸的最重要的合金，被廣泛應(yīng)用到航空航天、電子等工業(yè)部門。
1.1 鎢錸合金、鉬錸合金
鎢錸合金(W-Re alloy)是由鎢和錸所組成的合金。一類為低錸合金，含錸在5%以下；另一類是高錸合金，含錸為20～30%。錸也是稀散金屬，資源較少，價(jià)格較貴，如非必要，應(yīng)盡量采用不加錸或少加錸的鎢合金。
以鉬為基添加錸2～5%的鉬合金。錸加入鉬，可改善鉬的塑性和提高鉬的強(qiáng)度，屬固溶強(qiáng)化型合金。鉬中加入35%錸，在室溫下軋制變形量可達(dá)90%。鉬錸合金的室溫拉伸強(qiáng)度、延展性和電阻率隨錸含量增加而增加。通常用Mo-5%Re和Mo-41%Re作熱電偶絲材，作航空航天中結(jié)構(gòu)材。Mo-50%Re作高溫結(jié)構(gòu)材料。
在鎢和鉬中加入適量的錸制成的鎢錸合金和鉬錸合金，不僅具有良好的塑性，可以加工成各種結(jié)構(gòu)材料，還具有高硬度、高強(qiáng)度和耐高溫等特性。鉬錸合金常用于制造高速旋轉(zhuǎn)的X光管靶材、微波通訊的長壽命柵板、空間反應(yīng)堆堆芯加熱管、高溫爐發(fā)熱體和高溫?zé)犭娕嫉�。鎢錸合金則被廣泛應(yīng)用到高溫技術(shù)、電真空工業(yè)、燈泡工業(yè)、原子能工業(yè)、分析技術(shù)、醫(yī)療和化工等領(lǐng)域，常用于制造特種電子管和彩色顯像管的燈絲、高溫部件、熱電偶等。
1.2 鎳錸合金
錸能夠提高鎳高溫合金的蠕變強(qiáng)度，這類合金可用于制造噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、渦輪葉片及排氣噴嘴等。錸鎳合金是現(xiàn)代噴氣引擎葉片、渦輪盤等重要結(jié)構(gòu)件的核心材料。錸的使用既可提高鎳基高溫合金的性能；更可以制造出用于單晶葉片的合金。這兩方面的作用都能使渦輪(尤其是高壓渦輪)在更高溫度下工作。這樣的話，設(shè)計(jì)者就能加大渦輪壓力，進(jìn)而提高作業(yè)效率；或者發(fā)動(dòng)機(jī)可以加快燃料燃燒的速度，進(jìn)而產(chǎn)生更大的推力。此外，人們可以把作業(yè)溫度維持在較低水平，擴(kuò)大實(shí)際作業(yè)溫度和渦輪機(jī)最高允許溫度的差值，這樣就能延長使用壽命。人們還可以兼顧兩方面的考量，同時(shí)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和耐用性。
錸與鎢、鉬或鉑族金屬所組成的合金或涂層材料，因其熔點(diǎn)高、電阻大、磁性強(qiáng)、穩(wěn)定性好而被廣泛應(yīng)用于電子、航天工業(yè)。如制造特種白熾電燈泡的電燈絲、人造衛(wèi)星和火箭的外殼、原子反應(yīng)堆的防護(hù)板，用作超高溫加熱器以蒸發(fā)金屬，在火箭、導(dǎo)彈上用作高溫涂層用，宇宙飛船用的儀器和高溫部件如熱屏蔽、電弧放電、電接觸器等都是利用錸的上述特性。
2 錸效應(yīng)
錸能夠同時(shí)提高鎢、鉬、鉻的強(qiáng)度和塑性，人們把這種現(xiàn)象稱為"錸效應(yīng)"。如添加少量(3～5%)的錸能夠使鎢的再結(jié)晶起始溫度升高300～500℃——錸(Re)的上述作用被稱為錸效應(yīng)。W-Re和Mo-Re合金具有良好的高溫強(qiáng)度和塑性，可加工成板、片、線、絲、棒，用于航天、航空的高溫結(jié)構(gòu)件(噴口、噴管、防熱屏等)、彈性元件及電子元件等。
3 催化劑
錸及其化合物具有優(yōu)異的催化活性(錸對很多化學(xué)反應(yīng)具有高度選擇性的催化功能)，因而常被用作石油化工等領(lǐng)域的催化劑。催化重整是石油煉制過程之一，是提高汽油質(zhì)量和生產(chǎn)石油化工原料的重要手段。錸鉑合金作為催化重整過程中的一種催化劑，能夠提高重整反應(yīng)的深度，增加汽油、芳烴和氫氣等的產(chǎn)率。此外，錸還可用作汽車尾氣凈化的催化劑，而錸的硫化物則可用作為甲酚、木素等的氫化催化劑。
4 錸的其他用途
188Re和186Re同位素具有放射性，可用于肝癌的治療。錸在高溫下十分穩(wěn)定，耐磨損，且能夠抵御電弧腐蝕，是很好觸頭材料。KReO4可用作制備彩色照相膠片的敏化劑等。 [1] [2] [3] 下一頁 |
