リーフ、テープ、インゴットのレニウム

技術的特性

レニウムは耐火性の金属で、外見は鋼に似ています。物理的特性において第6族の耐火性元素（モリブデン、タングステン）および白金族元素に近いです。金属粉末は、分散度に応じて暗灰色または黒色を呈します。融点の高さではタングステンに次ぐ第2位であり、密度ではオスミウム、プラチナ、イリジウムに次ぐ第4位です。純粋なレニウムは常温では延性がありますが、高い弾性係数のため、加工後に硬さが向上します。この延性を回復するために、水素、惰性ガス、または真空中で焼鈍されます。レニウムは強度を失うことなく熱ショックに耐えることができます。摂氏1200度までその強度はタングステンを超え、モリブデンよりもはるかに高いです。レニウムは抵抗率がタングステンやモリブデンを超えています。

レニウムの物理的特性

生産

レニウムは非常に低い含有率の原料から回収されます - 銅硫化鉱、モリブデン鉱です。原料は火法冶金の手法（溶解、転換、酸化焙焼）で処理されます。沸騰するレニウムは酸化物の形で昇華し、ガスや粉塵捕集システムで捕捉されます。モリブデン濃縮物の焙焼及び不完全な昇華中に、レニウムの一部はオガに残り、アンモニアまたは炭酸ナトリウム溶液で抽出されます。この場合、金属回収の源となるのは湿式の粉塵捕集システムの硫酸溶液やオガの水関冶金処理の終わりに出来る母液です。銅の濃縮物をガスと共に再溶解する際にはおよそ56〜60％のReが飛散します。昇華しなかった金属はすべてマットに移行し、マットを転換する際に完全にガスと共に除去されます。もし炉とコンバータのガスが硫酸の生産に用いられる場合、Reは電気循環フィルタを洗浄することによってレニウム酸の形で回収されます。銅の濃縮物の処理後の洗浄酸は、この金属の主な供給源となります。

使用

レニウムは1000°Cを超える過酷な環境で使用される特殊機器の部品を製造するための唯一の構造材料です。電子工学や電気工学では、レニウム合金から電子管用のグリッド、フィラメント、カソードヒーターが製造されます。熱電子発生器や増幅器用のランプでは、イオン真空計や質量分析計のフィラメントとして使用されます。測量機器では、機械的および光学的な安定性が求められ、レニウム合金はこの部分に使用されます。代表的なものには、テオドライト、レベリング装置、ジャイロテオドライトがあります。

熱電対

超高温（約2500°C）を測定するためには、タングステンとレニウム合金からなる熱電対が使用されます。これらはモリブデンやタングステンの通常の熱電対よりもはるかに正確です。BP-20（Re - 20％）、BAP-5（ケイアルミ添加剤とRe - 5％）、BP-5（レニウム - 5％）合金から粉末冶金法によって製造されます。VR5とVR20のシリーズは異なる名目上の熱起電力を持ち、キャリブレーションに反映されます。タングステンレニウムの熱電対はモリブデンとセラミックのシースで保護されています。BAP-5（またはBP-5）の熱電極はBP-20の電極および熱電極と共に組み合わせて使用され、同一の統計特性を持っています。

フィラメント

時間が経つと、白熱ランプの内部で黒い膜がガラス上に形成され、これはウォーターサイクルの最終結果です。ランプ内の空気がどんなに徹底的に除去されても、水蒸気の一部は必ず残ります。高温で水は酸素と水素に分解し、タングステンフィラメントを酸化します。その後、酸化タングステンが蒸発し、金属タングステンを水素で還元してガラス上に沈着します。このため、フィラメントから蒸発した微細なタングステン粒子がガラス上に黒い斑点を形成し、フィラメントが薄くなりやがて破断します。1300°Cまで、レニウムはタングステンより2倍ウォーターサイクルに耐性があり、1750°Cでは8倍です。タングステンとレニウムの合金はフィラメント製造に最適です。

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