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,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。
銥在自然中以屬或合金的形態(tài)出現(xiàn),尤其是各種比例的銥﹣鋨合金。鎳和銅礦藏中含有鉑系金屬的硫化物(如(Pt,Pd)S)、碲化物(如PtBiTe)、銻化物(PdSb)和砷化物(如PtAs2)。這些化合物中的鉑會被少量的銥和鋨元素取代。與其他鉑系元素一樣,銥可以形成自然鎳合金及銅合金。
銥的需求量從2009年的2.5噸升至2010年的10.4噸。這主要是因為電子相關(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)期將因為積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)。
銥的應(yīng)用大部份運用其高熔點、高硬度和抗腐蝕性質(zhì)。銥金屬以及銥﹣鉑合金和鋨﹣銥合金的耗損很低,可用來制造多孔噴絲板。噴絲板用于把塑料聚合物擠壓成纖維,例如人造絲。鋨﹣銥合金也可以用于指南針軸承和計重秤。
銥的耐腐蝕、耐高溫性質(zhì)很強(qiáng),所以非常適合作為合金添加物。飛機(jī)引擎中的一些長期使用部件是由銥合金組成的,銥﹣鈦合金也被用作水底管道材料。加入銥可提升鉑合金的硬度。純鉑的維氏硬度為56 HV,而含50%銥的鉑合金硬度可超過500 HV。
銥也常被用于須承受高溫的儀器當(dāng)中。比如,柴可拉斯基法使用銥制高溫坩堝,產(chǎn)生單個氧化物晶體,如藍(lán)寶石、釓鎵石榴石和釔鋁石榴石等。這些晶體被用于電腦內(nèi)存和固態(tài)激光器零件當(dāng)中。銥合金能夠抵御電弧侵蝕,所以是火花塞電觸頭的理想材料。
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