Jaké jsou různé typy kovového vanadu?
Průmyslově se vyrábí několik typů slitin kovů vanadu pro řadu různých aplikací. Vanad je nejčastěji legován železem v různých slitinách oceli, ale také je legován s materiály, jako je titan a gallium. Kov z vanadu se používá pro svou vysokou pevnost a schopnost udržet tuto pevnost při vysokých teplotách. Některé slitiny vanadu mají také další užitečné vlastnosti, jako je supravodivost a odolnost proti korozi.
Vanad je stříbrošedý kov. Je to prvek 23 v periodické tabulce a jeho nejběžnější forma má atomovou hmotnost 50,9. Je měkký a tažný s teplotou tání 3470 ° F (1910 ° C nebo 2183 ° K). V přírodě se nikdy nenachází a je pro lidské použití extrahován z minerálů, jako je vanadinit, magnetit a karotit, obvykle ve formě oxidu vanadu (V 2 0 5 ), také nazývaného oxid vanadičný. Má dva přirozené izotopy, přičemž převážná většina vanadu je ve formě vanadu 51, který je stabilní, a malé procento ve formě radioaktivního isotopu vanadu 50.
Slitina železa a vanadu vyrobená z nejméně 35 procent vanadu se nazývá ferrovanadium. Ferrovanadium se používá při výrobě ocelí vyrobených z vanadu a železa, což je primární použití pro kov vanadu. Tyto slitiny oceli také někdy zahrnují jiné legující kovy, jako je nikl, hliník a chrom.
Vanad dává oceli vyšší pevnost a lepší výkon při vysokých teplotách. Ocel s obsahem vanadu s vysokým obsahem uhlíku má velmi malá množství vanadu, asi 0,15 až 0,25%. Vysokorychlostní nástrojové oceli mohou mít mnohem vyšší obsah kovového vanadu, až 14,5 procenta. Slitiny oceli obsahující vanad se často používají v aplikacích, které vyžadují pevnost a odolnost vůči teplu, jako jsou řezné nástroje a části motoru.
Vanad se používá také ve slitinách titanu, obvykle v kombinaci s kovovým hliníkem. Tyto slitiny, které jsou obvykle kolem 4 procent vanadu, jsou drahé, ale mohou mít vynikající pevnost a houževnatost, která je udržována při velmi vysokých teplotách. Jsou také lehké a odolné vůči korozi. Slitiny titanu obsahující vanad se běžně používají pro letecké a vojenské aplikace, které vyžadují vysokou tepelnou odolnost, například v motorech a turbínách a v motorech vysoce výkonných automobilů. Mají také vysokou biokompatibilitu, což znamená, že nemají toxické účinky na živou tkáň nebo nezpůsobují škodlivé reakce imunitního systému, a proto se často používají v implantovaných zdravotnických zařízeních.
Vanadium legované s galliem je supravodivá slitina používaná v supravodivých magnetech. Supravodič je materiál, který vede elektřinu bez elektrického odporu při velmi nízkých teplotách. Vanadium-gallium se stává supravodivým při teplotě pouze 14,2 ° C nad absolutní nulou (-434,1 ° F nebo -258,9 ° C). Slitiny vanad-gallium mohou také obsahovat malá množství dalších prvků, jako je niob, cín nebo platina.