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釩在有色金屬中的應(yīng)用

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自八十年代末以來(lái),釩在非鋼鐵合金中的消耗逐漸減少。并不象鋼鐵工業(yè)那樣隨經(jīng)濟(jì)狀況的好轉(zhuǎn)而有很強(qiáng)的復(fù)蘇跡象。隨著新技術(shù)的不斷進(jìn)步,通常要求開發(fā)新的合金材料來(lái)滿足對(duì)性能不斷提高的要求。釩合金在應(yīng)用中表現(xiàn)出許多重要的特性,仍然是一種很好的金屬材料。 含釩合金的主要使用部門是宇航和核工業(yè)。有色合金中釩的消耗不到世界釩消耗的10%。 鈦合金 據(jù)美國(guó)USBM報(bào)道,非鋼鐵合金中90%以上的釩是用來(lái)生產(chǎn)有色合金和磁性合金,其中鈦合金占絕大多數(shù)。鈦合金中的釩(添加量為1%V)可作為強(qiáng)化劑和穩(wěn)定劑,鈦合金添加4%V時(shí),合金具有好的延性和成形性。在宇航工業(yè)中,目前還沒有其它可替代鈦合金的材料。在鈦合金中,最重要的兩種合金是Ti-6Al-4V(含4%V)和Ti-8Al-1Mo-1V。這兩種合金總共占鈦合金市場(chǎng)的50%。這些合金用于生產(chǎn)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、高速飛行器骨架和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)殼。釩通常以釩鋁基合金形式加入鈦合金中。 超級(jí)合金 含釩高性能合金的主要非宇航潛在用途是在核聚變反應(yīng)器生產(chǎn)中用作反應(yīng)器的覆蓋墻和屏蔽墻。目前一直在研究用于該領(lǐng)域的釩合金,與其它合金相比,在700℃時(shí),這些合金仍保持較好的延性和強(qiáng)度,中子輻射衰變最小,可阻止放射;對(duì)液態(tài)鋰和鈉(用作冷卻劑)具有良好的耐腐蝕性。雖然六十年代早就研究了釩合金在核工業(yè)中的應(yīng)用,但直到八十年代對(duì)聚變反應(yīng)器進(jìn)行重點(diǎn)研究之后才引起對(duì)釩合金的重視。開發(fā)的主要釩合金是LiV-Cr-TiSi(含0.15%Cr,0.20%Ti和<1%的Si)系列,其中最有意義的含釩合金是V-5Ti-5Cr。 釩能加入許多其它合金中,目的是增加強(qiáng)度和延性。例如加入銅基合金中,用于控制氣體成份和顯微組織,加入鋁合金中可用于生產(chǎn)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)活塞以及加入一些鎳基超級(jí)合金中生產(chǎn)汽輪機(jī)和葉片。 釩化合物在一些重要的化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中用作催化劑?;瘜W(xué)工業(yè)中V2O5的主要用途是在硫酸生產(chǎn)中用作催化劑(也可用釩酸銨和釩酸鈉)。此外V2O5也可把環(huán)已烷氧化為己二酸。釩催化劑也可用于聚合反應(yīng)和草酸生產(chǎn)中。此外,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)催化轉(zhuǎn)換器也采用含釩催化劑。

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