金屬材料分為黑色金屬和有色金屬,鈷知元素屬于有色金屬,呈銀白色。
鈷,Co,在周期表中位于第4周期、第Ⅷ族,原子序數(shù)27,原子量58.9332,密排六方晶體,常見化合價(jià)為+2、+3。
鈷元素在工業(yè)廣泛應(yīng)用于耐熱合金、硬質(zhì)合金、防腐合金、磁性合金和各種鈷鹽的生產(chǎn),這主要取決于Co元素的化學(xué)道性質(zhì);
(1)Co元素具有良好的穩(wěn)定性,常溫下在空氣以及水中不發(fā)生反應(yīng);
(2)在空氣中加熱至300℃以上時(shí)氧化生成CoO,在白熱時(shí)燃燒成Co?O?。
(3)其化學(xué)性質(zhì)與鐵,鎳相似。高專溫下發(fā)生氧化作用。加熱時(shí),鈷與氧,硫,氯,溴等發(fā)生劇烈反應(yīng),生成相應(yīng)化合物。
(4)鈷可溶于稀酸中,在發(fā)煙硝酸中因?qū)偕梢粚友趸ざ烩g化。
(5)鈷會(huì)緩慢地被氫氟酸,氨水和氫氧化鈉浸蝕。鈷是兩性金屬。
相信大多數(shù)人都知道居里夫人發(fā)現(xiàn)鐳的故事,然而大家知道鐳是屬于哪一種金屬嗎?實(shí)際上,鐳是一種稀有金屬。那么,什么又是稀有金屬呢?稀有金屬的分類和應(yīng)用有哪些呢?
1.稀有金屬的概念
稀有金屬一般指在自然中含量很少、分布稀散或難于從原料中提取的金屬。但是稀有金屬的名稱并不全是由于它們?cè)诘貧ぶ胸S度低的原因,而是某些稀有金屬在地殼中的貯存狀態(tài)比較分散,或發(fā)現(xiàn)比較晚,或制取較困難,因而其生產(chǎn)和應(yīng)用都較晚。在歷史上給人以“稀有”的概念,遂被稱為稀有金屬而沿用至今。目前,常用的稀有金屬有鋰、鈦、鐳等。
2.稀有金屬的分類
根據(jù)各種元素的物理和化學(xué)性質(zhì)、賦存狀態(tài)、生產(chǎn)工藝以及其他一些特征,稀有金屬一般從技術(shù)上可分為五類,即稀有輕金屬、稀有難熔金屬、稀有分散金屬、稀有稀土金屬和稀有放射性金屬。
3.稀有金屬的存放
眾所周知,稀有金屬中許多品種都有輻射與污染作用,例如鎳、鈁、鐳、釙鉈和錒系金屬中的錒、釷、鏷、鈾等金屬。一般而言,它們?nèi)舯挥晁倭魅氲叵聲?huì)污染飲用水源,因此稀有金屬的存放必須是非露天的庫(kù)房,而且存放的庫(kù)房應(yīng)遠(yuǎn)離居民區(qū)和學(xué)校、醫(yī)院等區(qū)域。另外,個(gè)別重度放射金屬存放地要離開市區(qū)用鉛桶多層包裹后單獨(dú)存放。
4.稀有金屬的應(yīng)用
在市場(chǎng)上,稀有金屬可以制造特種鋼、超硬質(zhì)合金和耐高溫合金,主要應(yīng)用于電氣工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、陶瓷工業(yè)、原子能工業(yè)及火箭技術(shù)等方面。
銦:我國(guó)儲(chǔ)量居世界。占全球供應(yīng)量的80%。主要用于平板顯示器、合金、半導(dǎo)體數(shù)據(jù)傳輸、航天產(chǎn)品的制造。主要伴生在鉛鋅礦中,2005年我國(guó)原生銦產(chǎn)量也只有410噸。銦它是一種伴生的金屬,它只是鋅精礦里面的含量都是用PPM(百萬(wàn)之)計(jì)算的,非常的少,不能再生。
鎢:我國(guó)世界儲(chǔ)量。占全球供應(yīng)量的為85%。主要用于硬質(zhì)合金、特種鋼等產(chǎn)品,并被廣泛用于國(guó)防工業(yè)、航空航天、信息產(chǎn)業(yè),被稱為“工業(yè)的牙齒”。鎢能耐高溫,所以鎢合金被大量用在機(jī)械、武器工業(yè)中。比如槍、炮的發(fā)射管中都會(huì)用到鎢的合金。軍事方面用做穿甲彈的彈丸,都是用比坦克裝甲硬得多的高密度合金鋼、碳化鎢等材料制成的。鎢合金的機(jī)械性能與貧鈾相差無(wú)幾,而且貧鈾的缺點(diǎn)反而是它的優(yōu)點(diǎn)。鎢沒有放射性,化學(xué)性能也非常穩(wěn)定,甚至在1000℃以上的高溫下也不會(huì)氧化,而且硬度也不會(huì)明顯下降。這點(diǎn)對(duì)防破甲彈的高溫金屬射流十分有利。鎢的硬度,主要用于鋼鐵金屬的合金,加入鎢后鋼的硬度會(huì)有極大的提高,在金屬加工領(lǐng)域的刀具材料高速鋼就是含鎢的合金。如果一個(gè)國(guó)家沒有鎢的話,在目前技術(shù)條件下的金屬加工能力就會(huì)出現(xiàn)極大的缺失,直接導(dǎo)致機(jī)械行業(yè)的癱瘓,所以稱之為戰(zhàn)略金屬。此外在照明領(lǐng)域也必須使用鎢做為燈絲。
鉬:我國(guó)儲(chǔ)量居世界第二。占全球供應(yīng)量的24%。用于煉制各類合金鋼、不銹鋼、耐熱鋼、超級(jí)合金,在軍事工業(yè)中應(yīng)用廣泛,被稱作“戰(zhàn)爭(zhēng)金屬”。
稀土:我國(guó)儲(chǔ)量居世界。供應(yīng)量占全球總量的80%以上。用于制造復(fù)合材料,鎂、鋁、鈦等合金材料,被形象地比喻為“工業(yè)味精。
鍺:儲(chǔ)量居世界。產(chǎn)量占全球的50%。主要用于夜視儀、熱成像儀、石油產(chǎn)品催化劑、太陽(yáng)能電池等生產(chǎn),并被廣泛用于光纖通訊領(lǐng)域。放肆吧
此外鉭、鍶、銻、鎘、銥、鉍、銠、鈦、鎳、鋯、鉻、鈷等等及鎳鉻、鎳鉻硅、鎳鋁、鈦鋁、鐵鎳等等,在歐洲這些很多都是戰(zhàn)略金屬在國(guó)防建設(shè)中也有廣泛的用途.有些已經(jīng)用于宇宙飛船的制造及軍事應(yīng)用。如金屬鉭不僅在火炮上有大用處,而且是以后宇宙空間探索必要的材料,其奇特的物理化學(xué)性能至今科學(xué)家還在研究,鉭合金的特殊用途目前仍在研究、開發(fā)。