|世界十大高温材料( 二 )


5、二硼化锆
二硼化锆是化学物质 , 分子式是ZrB2 。 性质灰色坚硬晶体 。 硼化锆有三个组成即一硼化锆、二硼化锆、三硼化锆 , 只有二硼化锆在很宽的温度范围是稳定的 。 工业生产上主要以二硼化锆为主 。 二硼化锆为六方体晶型 , 灰色结晶或粉末 , 相对密度5.8 , 熔点为3040℃ 。 耐高温 , 常温和高温下强度均很高 。 耐热震性好 , 电阻小 , 高温下抗氧化 。 带金属光泽 。 电阻略低于金属锆 。 加热后在较大的温度范围内稳定 。 熔点虽高 , 但在较低温度下能烧结 。 由金属锆与碳化硼、氮化硼混合后在氩气流中加热至2000℃制得 。
6、二硼化钛
二硼化钛粉末是灰色或灰黑色的 , 具有六方(AlB2)的晶体结构 。 它的熔点是2980℃ , 有很高的硬度 。 二硼化钛在空气中抗氧化温度可达1000℃ , 在HCl和HF酸中稳定 。 二硼化钛主要用于制备复合陶瓷制品 。 由于其可抗熔融金属的腐蚀 , 可用于熔融金属坩锅和电解池电极的制造 。
二硼化钛(TiB2)是硼和钛最稳定的化合物 , 为C32型结构 , 以其价键形式结合 , 属六方晶系的准金属化合物 。 其完整晶体的结构参数为:a为0.3028nm , C为0.3228nm 。 晶体结构中的硼原子面和钛原子面交替出现构成二维网状结构 , 其中的B与另外3个B以共价键相结合 , 多余的一个电子形成大π键 。 这种类似于石墨的硼原子层状结构和Ti外层电子决定了TiB2具有良好的导电性和金属光泽 , 而硼原子面和钛原子面之间Ti-B键决定了这种材料的高硬度和脆性的特点 。
7、铼
铼是一种化学元素 , 符号为Re , 原子序为75 。 铼是种银白色的重金属 , 在元素周期表中属于第6周期过渡金属 。 它是地球地壳中最稀有的元素之一 , 平均含量估值为十亿分之一 , 同时也是熔点和沸点最高的元素之一 。 熔点和沸点分别为3186°C 和5596°C铼是钼和铜提炼过程的副产品 。 其化学性质与锰和锝相似 , 在化合物中的氧化态最低可达?3 , 最高可达+7 。
科学家在1925年发现了铼元素 , 因此它成为了最后被发现的稳定元素 。 其名(Rhenium)取自欧洲的莱茵河 。
镍铼高温合金可用于制造喷气发动机的燃烧室、涡轮叶片及排气喷嘴 。 这些合金最多含有6%的铼 , 这是铼最大的实际应用 , 其次就是作为化工产业中的催化剂 。 铼比钻石更难取得 , 所以价格高昂 , 2011年8月平均每公斤售4575美元(每金衡盎司142.30美元) 。 由于铼可应用在高效能喷射引擎及火箭引擎 , 所以在军事战略上十分重要 。
8、碳化钛
TiC浅灰色 , 立方晶系 , 不溶于水 , 熔点3140℃ 。 具有很高的化学稳定性 , 与盐酸、硫酸几乎不起化学反应 , 但能够溶解于王水 , 硝酸 , 以及氢氟酸中 , 还溶于碱性氧化物的溶液中 。
TiC 是具有金属光泽的铁灰色晶体 属于 NaCl型简单立方结构 晶格常数为 0.4329 nm 空间群为Fm3m 在晶格位置上碳原子与钛原子是等价的 TiC 原子间以很强的共价键结合 具有类似金属的若干特性 如高的熔点、沸点和硬度 硬度仅次于金刚石 有良好的导热和导电性 在温度极低时甚至表现出超导性 。 因此 TiC 被广泛用于制造金属陶瓷 耐热合金、硬质合金、抗磨材料、高温辐射材料以及其它高温真空器件 用其制备的复相材料在机械加工、冶金矿产、航天和聚变堆等领域有着广泛的应用 。
9、锇
锇是元素周期表第六周期Ⅷ族元素 , 铂族金属成员之一 。 元素符号为Os , 原子序数76 , 相对原子质量190.2 。 属重铂族金属 , 是目前已知的密度最大的金属 。
锇存在于锇铱矿中 。 将含锇的固体在空气中焙烧 , 将挥发出的四氧化锇利用醇碱溶液吸收 , 得到锇酸盐后用氢气还原制得金属锇 。 可用来制造超高硬度的合金 。 锇同铑、钌、铱或铂的合金 , 常用作电唱机、自来水笔尖及钟表和仪器中的轴承 。


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