铼及铼合金的应用现状及制造技术-西北有色金属研究院

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1、第38卷第2期稀有金属材料与工程Vol.38,No.22009年2月RAREMETALMATERIALSANDENGINEERINGFebruary2009铼及铼合金的应用现状及制造技术12222程挺宇，熊宁，彭楷元，杨海兵，殷晶川(1.上海宝钢工程技术有限公司，上海201900)(2.中国钢研科技集团公司安泰科技难熔材料分公司，北京100081)摘要：比较详细地介绍了铼在石油化工、航空航天、冶金工业和电子工业等领域的应用。对铼制品的主要制备方法如电化学沉积法，粉末冶金法，电子束-物理气相沉积法

2、和化学气相沉积法作了系统地总结和分析。关键词：铼；难熔材料；应用中图法分类号：TG146.4文献标识码：A文章编号：1002-185X(2009)02-0373-04铼是一种稀有难熔金属，具有高熔点、高强度以催化体系又被重新应用。此外，铼被用于生产无铅汽及良好的塑性和优异的机械稳定性，其熔点仅次于钨，油和汽车尾气净化的催化剂；用NH4ReO4/C作环己烷高达3180℃，铼没有脆性临界转变温度，在高温和脱氢及乙醇脱氢的催化剂；Re2O7是使SO2转化为SO3[3]急冷急热条件下均有很好的抗蠕变性能

3、，适于超高温以及使HNO2转化为HNO3的良好催化剂。和强热震工作环境，其室温抗伸强度超过1172MPa，另外，金属及合金表面镀铼及铼合金的复合材料，2200℃时仍可保持在48MPa以上，远远超过其他金还可用于石油化学工业的防腐，抗蚀，特别是防止盐[1]属。铼在高温下有非常好的耐热冲击性，在2200℃酸的腐蚀。现已研制出在铜、黄铜及镍上电解镀铼方的高温下，铼制造的发动机喷管能够承受100000次法以及铼的卤化物分解在钨丝上气相沉积铼方法。热疲劳循环而不失效。另外，铼还有非常好的耐磨损、1.2航空

4、航天抗腐蚀性，其抗磨损能力仅次于金属锇，对于除氧气铼是最难熔的金属之一。铼及其合金成形件主要之外的大部分燃气能够保持比较好的化学惰性，不会用于航空航天元件、各种固体推进热敏元件、抗氧化被热氢气腐蚀，对氢气的渗透率也很低。因其一系列涂层等。由铼与其它金属可制作一系列耐高温、抗腐优异特性，铼及其合金被广泛应用于石油化工、电子蚀、耐磨损的合金，如Re25-W曾是空间站核反应堆工业和航空航天等行业，成为现代高科技领域极其重材料；Re-Pt用作原子能反应堆结构材料，可抗1000℃[2]要的新材料之一。高温

5、下载热体的腐蚀；Re-Mo合金到3000℃仍具有高的机械强度，可用来制造超音速飞机及导弹的高温高1铼及铼合金的应用现状强度部件。从20世纪80年代，美国航空航天局下属1.1石油化学工业Ultramet公司就开始研究以金属铼做基体，耐高温抗铼的最大用途是作石油化学工业的催化剂（大约氧化金属铱做涂层的液体火箭发动机燃烧室，并且已占全部铼的60%以上），由于铼的电子结构中其未饱经成功制备和应用于卫星姿控发动机上。Ultramet公和4d层的5个电子易于放出，而6s层2个电子又易司还通过CVD法在石墨基

6、体上沉积金属铼涂层，用于参与作用而形成共价键，加上其晶格参数较大等特来做火箭发动机的燃气舵。实验表明，金属铼能够很性，故铼及其化合物具有优异的催化活性，制造高辛好和石墨或者C-C基体结合，同其他硬金属碳化物相烷值汽油的铂重整装置较早使用的催化剂体系即是比，铼和石墨或者C-C的结合是塑性的，有良好的热Pt-Re，所用铼的消费量占到当时世界铼消费量的70%相容性，因此其熔点要高于其他硬金属的碳化物，并以上。自从美国环球石油产品公司开发连续催化再生且在废气存在情况下，呈现出化学惰性。由于金属铼(CCR

7、)铂重整工艺之后，Pt-Re不再作催化剂在此工艺还具有抗热氢腐蚀和低的氢气渗透率，被用于制作太中使用，铼的应用量有所下降。但近来有报告指出，阳能火箭的热交换器件，通过这个热交换器件，太阳用于CCR工艺的铂-锡催化剂的效用并不理想，Rt-Re辐射的热能被传递到氢气，然后氢气被吸入铼管，由收到初稿日期：2008-01-24；收到修改稿日期：2008-11-11作者简介：程挺宇，男，1979年生，硕士，工程师，上海宝钢工程技术有限公司，上海201900，电话：021-66786678，E-mail:c

8、hengtingyu@baosteel.com·374·稀有金属材料与工程第38卷此产生推力，其最高工作温度可达2500℃。铼具有一系列极其优异的性能，在国防和航空航近年来，铼在高温合金方面的用量已超过在催化天等领域有着广泛的应有前景，然而，铼的制备加工剂方面的用量，其超耐热合金已成为其最重要的应用却比较困难。目前，铼器件的制造主要有电化学沉积、[4]领域。粉末冶金、物理气相沉积和化学气相沉积4种方法。1.3冶金工业2.1电化学沉积法铼在冶金工业上可用作合金添加剂。合金中加入一般来说，难熔金属因