Die übliche Methode zur Gewinnung von Rhenium. Geröstete Molybdänit-Flugasche und Anodenschlamm aus der Kupferraffination enthalten Rheniumdioxid. Durch Auslaugen mit Wasser, Filtrieren, Hinzufügen von Kaliumchlorid und Ausfällen von Kaliumperrhenat (KReO4) wird das metallische Rhenium gewonnen. Durch Wasserstoffreduktion wird es bei 800 Grad umkristallisiert.
Rheniummetall fand erst spät Anwendung, ist aber sowohl selten als auch ein magischer Edelmetall-Einsatz. Rhenium wird in verschiedenen Bereichen der modernen Industrie eingesetzt, hauptsächlich als Katalysator in der Erdölindustrie und Automobilindustrie, als Katalysator für die Ölreformierung, als Rheniumlegierung für die Elektronikindustrie und die Luft- und Raumfahrtindustrie.
I. Besondere Eigenschaften und spezielle Anwendungen von Rhenium
1. Die erste besondere Eigenschaft von Rhenium ist die Katalyse, die die „Kohlenwasserstoffe“ in organischer Materie trennen kann.
Als Katalysator in der petrochemischen Industrie kann Rhenium die „Kohlenwasserstoffgruppe“ trennen und die Ausbeute an Benzin, Aromaten und Wasserstoff usw. erhöhen. Rhenium kann die „Kohlenwasserstoffgruppe“ und die Kombination anderer Gruppen dispergieren und hat eine große Rolle bei der chemischen Synthese gespielt. Rhenium kann auch als Katalysator für die „Hydrierung“ eingesetzt werden, die bei der Zersetzung von Hochpolymeren verwendet werden kann, beispielsweise bei der Herstellung von Heizöl aus Kunststoffabfällen. Rhenium kann auch organische Stoffe wie Fette in einfache „Gruppen“ zerlegen und ist ein Katalysator für die Herstellung von Heizöl aus organischen Stoffen. Derzeit wird die Hälfte des weltweiten Gesamtverbrauchs an Rhenium in Katalysatoren verwendet.
2. Eine weitere besondere Eigenschaft von Rhenium ist seine Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen.
Das Hinzufügen einer kleinen Menge Rhenium zu Wolfram, Molybdän oder Chrom kann die Schmelztemperatur um 300 Grad ~500 Grad erhöhen; nicht nur
So wurden die Festigkeit und Plastizität erheblich verbessert, dieses Phänomen wird als „Rhenium-Effekt“ bezeichnet. Aus diesem Grund kombinieren Wissenschaftler und Techniker Rhenium mit Wolfram, Mangan, Hafnium, Zirkonium, Vanadium, Molybdän, Platin und anderen Metallen, um leistungsfähigere Legierungen herzustellen. Diese Legierungen weisen eine gute Hochtemperaturfestigkeit und Plastizität auf und können zu Platten, Blechen, Leitungen, Drähten und Stäben verarbeitet werden. Diese feuerfesten und hochtemperaturbeständigen Materialien haben ein breites Anwendungsspektrum.
Feuerfeste Hochtemperaturmaterialien werden in Düsentriebwerken, Raketen und Flugkörpern teils als Funktionsteile, teils als Hochtemperaturbeschichtungen verwendet.
Feuerfeste, hochtemperaturbeständige Werkstoffe können Lichtbogenkorrosion in Hochleistungskontaktschaltern verhindern.
Feuerfeste, hochtemperaturbeständige Materialien in Thermoelementen können Temperaturen über 3000 Grad messen.
Feuerfeste, hochtemperaturbeständige Materialien in der Elektronenemissionskathode emittieren Elektronen nicht nur mit guter Leistung, sondern haben auch eine lange Lebensdauer.
Was sind die besonderen Eigenschaften und speziellen Anwendungen von Rhenium?
Feuerfeste, hochtemperaturbeständige Materialien, die bei der Beschichtung von Metalloberflächen verwendet werden, können die Verschleißfestigkeit und Hitzebeständigkeit erhöhen.
II. Rheniumlegierung
Die weltweiten Rheniumreserven sind sehr gering und der Preis ist auch relativ hoch. In der Anwendung wird Rhenium häufiger in Legierungen verwendet, die eine kleine Menge Rhenium enthalten. Als Legierungszusatzelement kann Rhenium die Leistung der Legierung erheblich verbessern und steigern. Rhenium kann eine Reihe von Legierungen mit Wolfram, Molybdän, Platin, Nickel, Thorium, Eisen, Kupfer und anderen Metallen bilden, von denen Wolfram-Rhenium, Molybdän-Rhenium und Nickel-Rhenium die wichtigsten Hochtemperaturlegierungen von Rhenium sind und in der Luft- und Raumfahrt, der Elektronik und anderen Industriezweigen weit verbreitet sind.
Wolfram-Rhenium-Legierung. Wolfram ist das feuerfeste Metall mit der besten Hitzebeständigkeit, dem höchsten Schmelzpunkt, der höchsten Dichte und der geringsten Ausdehnungskoeffizienten. Durch Wolfram-Rhenium-Legierungen aus Wolfram und Rhenium können die hervorragenden Eigenschaften von Wolfram und Rhenium jedoch umfassend verbessert werden. Die Hitzebeständigkeit kann über 3300 Grad erreichen. Es ist das Kernmaterial für die hohe Temperaturbeständigkeit von Strahltriebwerken.
Wolfram-Rhenium-Legierungen werden auch häufig in der Hochtemperaturtechnik, der Vakuumelektroindustrie, der Glühbirnenindustrie, der Atomenergieindustrie, der Analysetechnik sowie der Medizin- und Chemieindustrie usw. eingesetzt. Sie werden häufig bei der Herstellung von speziellen Elektronenröhren und Farbbildröhren, Glühfäden, Hochtemperaturteilen, Thermoelementen usw. verwendet.
Molybdän-Rhenium-Legierung. Molybdän hat einen hohen Schmelzpunkt, einen hohen Siedepunkt, eine hohe Temperaturfestigkeit, eine gute Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit sowie eine geringe Wärmeausdehnung bei schneller Wärmeübertragung. Wenn der Molybdän-Rhenium-Legierung 2 bis 5 % Rhenium zugesetzt werden, kann dies die Plastizität von Molybdän und die Molybdänfestigkeit verbessern. Die Zugfestigkeit, Duktilität und der spezifische Widerstand der Molybdän-Rhenium-Legierung bei Raumtemperatur nehmen mit zunehmendem Rheniumgehalt zu. Molybdän-Rhenium-Legierungen werden häufig bei der Herstellung von schnell rotierenden Röntgenröhrentargets, Mikrowellenkommunikationsgeräten, langlebigen Gittern, Heizrohren für Weltraumreaktorkerne, Hochtemperaturofenheizungen und Hochtemperaturthermoelementen verwendet.
Niob-Rhenium-Legierung. Niob und Tantal sind sich in ihrer Beschaffenheit sehr ähnlich und werden vor allem in der Stahlindustrie verwendet. Stahl wird nur eine sehr kleine Menge Niob zugesetzt, was nicht nur die Festigkeit des Stahls verbessert, sondern auch seine Zähigkeit, seine Oxidationsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen verbessert und die Sprödübergangstemperatur des Stahls senkt, sodass der Stahl eine gute Schweiß- und Formleistung aufweist. Da Niob eine gute Wärmefestigkeit, Hitzebeständigkeit und Verarbeitungsleistung aufweist, wird die Niob-Rhenium-Legierung häufig bei der Herstellung von Triebwerksteilen und Gasturbinenschaufeln verwendet.
Nickel-Rhenium-Legierung. Nickel ist außerdem ein Metall mit hohem Schmelzpunkt und hoher Festigkeit. Nickel-Rhenium-Legierungen sind nicht nur hochtemperaturbeständig, duktil und hochfest. Diese Legierung wird bei der Herstellung von Turbinenschaufeln und Brennkammern für Strahltriebwerke verwendet, da sie eine höhere Verbrennungsgeschwindigkeit und hohen Temperaturdruck aushält und so die Leistung und Haltbarkeit des Motors verbessert. Diese Legierung wird bei der Herstellung von Auspuffdüsen für Strahltriebwerke verwendet und weist eine hervorragende Leistung auf. Nickel-Rhenium-Legierungen sind das Kernmaterial moderner Flugtriebwerke.
Mangan-Rhenium-Legierung. Mangan ist auch ein Metall mit hohem Schmelzpunkt und hoher Festigkeit. Mangan-Rhenium-Legierung (5 %) wird üblicherweise als Material für Thermoelementdrähte verwendet, Mangan-Rhenium-Legierung (50 %) für Hochtemperatur-Strukturmaterialien.
Rhenium-Wolfram-Molybdän oder Rhenium-Wolfram-Platin-Legierung. Aufgrund seines hohen Schmelzpunkts, seiner hohen Widerstandsfähigkeit, seines starken Magnetismus und seiner guten Stabilität wird es häufig aus Hochtemperatur-Beschichtungsmaterialien hergestellt und in der Elektronik- und Raumfahrtindustrie weit verbreitet eingesetzt. Rhenium mit den oben genannten Eigenschaften wird beispielsweise zur Herstellung spezieller Glühlampenfilamente, künstlicher Satelliten und Raketen, der Hülle von Atomreaktorschutzplatten, als Superhochtemperatur-Heizelement zum Verdampfen von Metall in Raketen, als Hochtemperatur-Beschichtung in Raketen, in Raumfahrzeuginstrumenten und Hochtemperaturkomponenten wie Hitzeschilden, Lichtbogenentladungen, elektrischen Schützen usw. verwendet.
