钒和钛的性质(钒钛的用途和特点) - 廖盛坪财富
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钒和钛的性质(钒钛的用途和特点)

  • 财富
  • 2022-11-18
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  • 更新:2022-11-18 18:15:06

本篇文章给大家谈谈钒钛的用途和特点,以及钒和钛的性质对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。

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钒钛什么用?

钛的硬度与钢铁差不多,而它的重量几乎只有同体积的钢铁的一半,钛虽然稍稍比铝重一点,它的硬度却比铝大2倍。现在,在宇宙火箭和导弹中,就大量用钛代替钢铁。据统计, 目前世界上每年用于宇宙航行的钛,已达一千吨以上极细的钛粉,还是火箭的好燃料,所以钛被誉为宇宙金属,空间金属。

钛没有磁性,用钛建造的核潜艇不必担心磁性水雷的攻击。由于钛非常结实,能承受很高的压力,这种潜艇可以在深达4500米的深海中航行。

钛的耐热性很好,熔点高达1725℃。在常温下,钛可以安然无恙地躺在各种强酸强碱的溶液中。就连最凶猛的酸——王水,也不能腐蚀它。钛不怕海水,有人曾把一块钛沉到海底,五年以后取上来一看,上面粘了许多小动物与海底植物,却一点也没有生锈,依旧亮闪闪的。

钛耐腐蚀,所以在化学工业上常常要用到它。过去,化学反应器中装热硝酸的部件都用不锈钢。不锈钢也怕那强烈的腐蚀剂——热硝酸,每隔半年,这种部件就要统统换掉。现在,用钛来制造这些部件,虽然成本比不锈钢部件贵一些,但是它可以连续不断地使用五年,计算起来反而合算得多。

当超音速飞机飞行时,它的机翼的温度可以达到500℃。如用比较耐热的铝合金制造机翼,一到二三百度也会吃不消,必须有一种又轻、又韧、又耐高温的材料来代替铝合金乙钛恰好能够满足这些要求。钛还能经得住零下一百多度的考验,在这种低温下,钛仍旧有很好的韧性而不发脆。

利用钛和锆对空气的强大吸收力,可以除去空气,造成真空。比方,利用钛制成的真空泵,可以把空气抽到只剩下十万万万分之一。

二氧化钛是世界上最白的东西, l克二氧化钛可以把 450多平方厘米的面积涂得雪白。它比常用的白颜料一—锌钡白还要白5倍,因此是调制白油漆的最好颜料。世界上用作颜料的二氧化钛,一年多到几十万吨。二氧化钛可以加在纸里,使纸变白并且不透明,效果比其他物质大10倍,因此,钞票纸和美术品用纸就要加二氧化钛。此外,为了使塑料的颜色变浅,使人造丝光泽柔和,有时也要添加二氧化钛。在橡胶工业上,二氧化钛还被用作为白色橡胶的填料。

四氯化钛是种有趣的液体,它有股刺鼻的气味,在湿空气中便会大冒白烟——它水解了,变成白色的二氧化钛的水凝胶。在军事上,人们便利用四氯化钛的这股怪脾气,作为人造烟雾剂。特别是在海洋上,水气多,一放四氯化钛,浓烟就象一道白色的长城,挡住了敌人的视线。在农业上,人们利用四氟化钛来防霜。

钛酸钡晶体有这样的特性:当它受压力而改变形状的时候,会产生电流,一通电又会改变形状。于是,人们把钛酸钡放在超声波中,它受压便产生电流,由它所产生的电流的大小可以测知超声波的强弱。相反,用高频电流通过它,则可以产生超声波。现在,几乎所有的超声波仪器中,都要用到钛酸钡。除此之外,钛酸钡还有许多用途。例如:铁路工人把它放在铁轨下面,来测量火车通过时候的压力;医生用它制成脉搏记录器。用钛酸钡做的水底探测器,是锐利的水下眼睛,它不只能够看到鱼群,而且还可以看到水底下的暗礁、冰山和敌人的潜水艇等。

如果说钢是虎,那么钒就是翼,钢含钒犹如虎添翼。只需在钢中加入百分之几的钒,就能使钢的弹性、强度大增,抗磨损和抗爆裂性极好,既耐高温又抗奇寒,难怪在汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门,到处可见到钒的踪迹。此外,钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一,有“化学面包”之称。看来,凡娜迪丝的“儿子”在人间正大受宠爱。

主要用于制造高速切削钢及其他合金钢和催化剂。把钒掺进钢里,可以制成钒钢。钒钢比普通钢结构更紧密,韧性、弹性与机械强度更高。钒钢制的穿甲弹,能够射穿40厘米厚的钢板。但是,在钢铁工业上,并不是把纯的金属钒加到钢铁中制成钒钢,而是直接采用含钒的铁矿炼成钒钢。

钒的盐类的颜色真是五光十色,有绿的、红的、黑的、黄的,绿的碧如翡翠,黑的犹如浓墨。如二价钒盐常呈紫色;三价钒盐呈绿色,四价钒盐呈浅蓝色,四价钒的碱性衍生物常是棕色或黑色,而五氧化二钒则是红色的。这些色彩缤纷的钒的化合物,被制成鲜艳的颜料:把它们加到玻璃中,制成彩色玻璃,也可以用来制造各种墨水。

钒的化合物不但有丰富的色彩,还有极强的毒性。如果人体内的钒盐过多,就会得病。但让人意外的是,如果在牛和猪的饲料中加入微量的钒盐,却能使它们的食量增加,脂肪层加厚。

高等动物的血液中含有铁离子,铁离呈规出的是红色,所以高等动物的血液就是红色的。低等动物的血液中含的是铜离子,铜离子的溶液是蓝色的,比如硫酸铜溶液是天蓝色的,因而低等动物的血液是蓝色的。居于它们之间的那些动物的血液中含有三价钒离子,细心的小朋友会记得三价钒离子显绿色,所以这些动物的血液就是绿色的。

钒和钛的性质(钒钛的用途和特点)  第1张

钒钛是做什么的?

钒以钒铁(及其它钒合金)、钒化合物和金属钒的形式广泛应用于冶金、宇航、化工等工业部门。

钒铁是钢铁工业重要的合金添加剂。钒可提高钢的强度、韧性、延展性和耐热性。自六十年代以来,钒在钢铁工业中的应用急剧增加,到1988年已占钒消耗量的85%。钒在钢铁方面的消耗比例为碳素钢占20%,高强度低合金钢占25%,合金钢占20%,工具钢占15%。含钒高强度低合金钢(HSLA)以其强度大而广泛用于输油/气管道、建筑、桥梁、钢轨、压力容器、车厢架等生产建设中。目前各种含钒钢的应用范围越来越广。

金属钒在有色合金中主要用于生产钒钛合金,如Ti-6Al-4V,Ti-6Al-6V-2Sn和Ti-8Al-1V-Mo等。Ti-6Al-4V合金是用于制造飞机和火箭的优良高温结构材料,在美国极受重视,产量占钛基钒合金的一半以上。金属钒还可用于磁性材料、铸铁、硬质合金、超导材料及核反应堆材料等领域。

五氧化二钒和钒化合物主要用于玻璃与陶瓷工业的着色剂、硫酸和石油化工生产用的催化剂。在美国,35%的五氧化二钒用于生产硫酸,35%用于石油精炼。钒催化剂具有特殊的活性,其它元素难以代替。随着化学工业的迅速发展,钒作为催化剂的重要性将更加显现出来。

钒的应用范围

应用领域

占总量比例(%)

主要用途

使用产品

碳素钢

25

钢筋

FeV

HSLA钢

25

建筑,石油管道

FeV

高合金钢

20

铸件,石油管配件

FeV

工具钢

15

高速工具钢,耐磨件

FeV(80%V)

钛合金

10

喷气式发动机零件,飞行器机体

V-Al基合金

化学制品

5

硫酸和顺丁烯二酸酐生产

V2O5和其它钒化合物

材料是一切工程建设的基础。人类文明进步的重要标志之一,就是使用材料的不断更新、增加。材料、能源和信息是现代科学技术发展的三大支柱。

在众多的金属材料中,一种新的金属材料钛已成为耀眼的"新星"。钛是轻金属之一,纯净的钛具有许多优良性能。钛的比重虽然仅是钢的50%,但其强度却超过钢约18%,其延展性更远远优于钢,能象铜一样经得起锤击和拉延。钛的熔点达1600℃,大大高于钢,如把钛和钢同时放在炼钢炉中,钢熔化了,而钛却依然如故。在超低温环境中钢会变脆,掉在地上会被摔碎,而钛在-100℃时也不会变脆,仍具有良好的机械性能。钛还具有良好的耐酸碱、耐腐蚀性能,在强酸碱溶液中,钢铁会被腐蚀得千疮百孔,而钛却安然无恙;钢铁在海水中会迅速锈蚀变质,而钛至少5年内不会锈蚀。用钛锅炒菜,不会产生粘锅现象。用钛合金做的不粘锅已进入家庭。钛与铝相比也有许多优点,钛的硬度高于铝,因此比铝坚固,不易变形;钛的熔点更远远高于铝(600℃)。

以钛为基质,掺入铝、钒、钼、锆等金属,可以得到含钛90%的优质材料--钛合金。钛合金具有重量轻、耐冲击、抗拉压等许多优良性能,是机械、航空、宇航等工业中的高级用材。以钛合金为主体制成的飞机,强度高、重量小,可提高航速约1/3,能大大增加载客量(大型客机能增加100多人),还能节省燃料。用钛合金制造的深海探测器,可深潜至6500米深度,而不会被压坏,而用钢铁制造的潜艇,只能潜至300米。在航天和宇航工业中,钛合金以其优良性能被广泛采用,运载火箭、人造卫星、航天飞机、空间站、行星探测器等,大都采用钛合金制造外壳。这种金属壳体能在太空条件下保持坚韧,能在高速飞行中抵御剧烈的摩擦而产生的高温。

在化学工业中,需要耐腐蚀的泵、阀门、反应器等设备,这些设备也多用钛合金制作。钛与镍结合,还能制成具有记忆功能的"记忆合金"。用这种材料制造汽车外壳,当撞车发生变形时,只要用80℃以上的热风一吹,就能恢复原来形状。

钛也是优秀的装饰材料,表面镀钛的材料,不仅外表光亮美观,而且具有很强的耐磨损和抗腐蚀特性;在真空条件下,将等离子体状态的钛镀在工作或建筑物的表现上,其外观酷似黄金,称为钛金。北京亚运村的火炬、天安门广场的国旗杆球顶、大观园的宝顶等都是用钛金装饰的。用钛金做建筑装饰,不仅能节约大量黄金,而且光彩夺目、雍容华贵,可达到"以假乱真"的效果。钛金还可用于家具、灯饰、卫生洁具、健身器材、自行车、摩托车等的装饰。

钛在地壳中蕴藏丰富,在各种金属储量中占第9位,约为铜、镍、铝、锌总量的17倍。含钛的矿物有70多种,主要是分布于火成岩中的金红石钛铁矿。过去,由于开采困难,成本高,钛的应用受到限制,现在冶炼技术已大大提高,成本正逐渐降低,钛的应用

钒钛的用途和特点是什么?

钒钛的用途:钒被称为“现代工业的味精”,在钢铁、化工、航空航天等领域应用广泛。其中85%应用于钢铁工业,在钢中加入钒,可以改善钢的耐磨性、强度、硬度、延展性等性能。

特点:钛被称为“战略金属”,钛及其合金具有抗腐蚀、高强度、高温及低温强度性能好、无磁性、人体适应性好、形状记忆和超导等优异性能。

由于其轻型高强度的特点,在航空航天等领域得到广泛应用,近年来,应用逐步扩展到造船、石油化设备、海上平台、电力设备、医疗、高档消费品等民用工业领域。

分布范围

钒和钛在我国主要以伴生矿的形式存在于钒钛磁铁矿中,主要分布在四川攀西与河北承德地区,其中又以攀西钒钛磁铁矿资源最为丰富。

我国是钒、钛资源大国,国内的钒钛资源主要集中在四川攀枝花—西昌地区、河北承德地区、陕西汉中地区、湖北郧阳、襄阳地区、广东兴宁及山西代县等地区。

钒钛渣用途

冶炼和制取钒合金和金属钒的原料。

钒渣,是指对含钒铁水在提钒过程中经氧化吹炼得到的或含钒铁精矿经湿法提钒所得到的含氧化钒的渣子。它是冶炼和制取钒合金和金属钒的原料。

相关信息:

钒渣是对含钒铁水在提钒过程中经氧化吹炼得到的或含钒铁精矿经湿法提钒所得到的含氧化钒的渣子的统称。它是冶炼和制取钒合金和金属钒的原料。含钒铁水绝大部分由高炉冶炼,也有用电炉生产的。用含钒铁水生产钒渣的方法主要有氧气顶吹转炉提钒、摇包提钒和雾化提钒等工艺。世界钒需求量的80%来自钒钛磁铁矿,钒资源丰富的国家有:南非、美国、中国、前苏联和东欧诸国。

关于钒钛的用途和特点和钒和钛的性质的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。

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