銥屬于鉑系金屬,和鉑一樣呈白色,另帶少許黃色。銥堅硬易碎,熔點(diǎn)也非常高,所以很難鑄造和塑性。制造工序因此一般使用粉末冶金。銥是一種在1600 °C以上的空氣中仍保持優(yōu)良力學(xué)性質(zhì)的金屬。其沸點(diǎn),在所有元素中排第10位。銥在0.14 K以下會呈現(xiàn)超導(dǎo)體性質(zhì)。
銥的彈性模量在鋨以下,為所有金屬中第二高。其剪切模量很高,泊松比很低,因此具有很高的剛度,使得銥的加工生產(chǎn)過程非常困難。盡管生產(chǎn)不易,價格昂貴,但銥還是有多項(xiàng)應(yīng)用,包括在極端條件下加強(qiáng)機(jī)械的強(qiáng)度。
銥是抗腐蝕性強(qiáng)的金屬之一:它能夠在高溫下抵御幾乎所有酸、王水、熔融金屬,甚至是硅酸鹽。但是某些熔融鹽,如氰化鈉和氰化鉀,以及氧和鹵素(特別是氟)在高溫下還是可以侵蝕銥的。
銥絲:呈細(xì)絲狀金屬銥加工材料。銥絲的電阻系數(shù)為6.03×10-2Ωmm2/m, 抗拉強(qiáng)度1493MPa,伸長率10%~20%。用粉末冶金法和熔鑄-壓力加工法均可生產(chǎn)出Ф0.15mm細(xì)絲。銥絲用作高溫抗氧化熱電偶材料和燈絲材料。Ir-W熱電偶E2200℃=44.19mv,在1000~2000℃范圍內(nèi),熱電勢與溫度的關(guān)系幾乎成直線,但只能在中性氣氛或真空中使用。
銥銠合金:是銥和銠的二元合金,在高溫下為連續(xù)固溶體,有IrRhl0、IrRh40、IrRh50和IrRh70等合金。Ir-Rh40合金的鑄態(tài)維氏硬度l736MPa,IrPh70的為1422MPa。合金的高溫抗氧化能力比純銥強(qiáng),在2000℃時IrRh60氧化失重約5%。而純銥失重高達(dá)27%。用高頻爐氬氣保護(hù)熔煉,鑄錠經(jīng)熱軋和適量的冷加工成材。主要用作高溫抗氧化熱電偶,使用溫度可達(dá)2000℃以上,有IrRh60-Ir、IrRh40-Ir以及IrRh50-IrRu10等,后者熱電勢高,在2000℃時可達(dá)17.18mV。
銥是地球地殼中稀有的元素之一,平均質(zhì)量比例只有百萬分之0.001。金的豐度是它的40倍,鉑是它的10倍,而銀和汞都是它的80倍。相比之下,銥在隕石里的含量則高很多,一般在百萬分之0.5以上??茖W(xué)家相信,銥在整個地球的含量比在地殼中的含量高很多,但由于它密度高,而且具親鐵性,所以在地球仍處于熔融狀態(tài)時,就已沉到地球的內(nèi)核了。
經(jīng)王水處理后的不溶物與碳酸鈉、硼砂、密陀僧和焦炭共熔,得貴鉛。用灰吹法除去大部分鉛,再用硝酸溶解銀,殘留的鉛、銠、銥、鋨、釕富集于殘渣中。將此殘渣與硫酸氫鈉熔融,銠轉(zhuǎn)化為可溶性的硫酸鹽,用水浸出,加氫氧化鈉沉出氫氧化銠,再用鹽酸溶解,得氯銠酸。溶液提純后,加入氯化銨,濃縮、結(jié)晶出氯銠酸銨。在氫氣中煅燒,可得海綿銠。在硫酸氫鈉熔融時,銥、鋨、釕不反應(yīng),仍留于水浸殘渣中。將殘渣與過氧化鈉和苛性鈉一起熔融,用水浸出;向浸出液中通入氯氣并蒸餾,釕和鋨以氧化物形式蒸出。
銥的需求量從2009年的2.5噸升至2010年的10.4噸。這主要是因?yàn)殡娮酉嚓P(guān)應(yīng)用的需求量從0.2噸升至6噸:銥制坩堝被廣泛用于大型單個晶體的生產(chǎn),而這些晶體的需求在這段時間大大提高。銥的消耗量預(yù)期將因?yàn)榉e累的坩堝庫存而飽和,這在2000年代也曾經(jīng)發(fā)生過。其他重要應(yīng)用還包括火花塞(2007年消耗0.78噸)、氯堿法所用的電極(同年消耗1.1噸)以及化學(xué)催化劑(同年消耗0.75噸)。
釕銥網(wǎng)的回收利用也可以帶來經(jīng)濟(jì)效益,減少原材料的消耗,降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。同時,釕銥網(wǎng)的回收利用也可以增加就業(yè)機(jī)會,改善就業(yè)環(huán)境,促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
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