Hvad er de forskellige typer vanadiummetal?
Flere typer vanadiummetalllegeringer produceres industrielt til en række forskellige anvendelser. Vanadium er oftest legeret med jern i forskellige stållegeringer, men det er også legeret med materialer som titanium og gallium. Vanadiummetal bruges til dets høje styrke og dets evne til at opretholde denne styrke ved høje temperaturer. Nogle vanadiumlegeringer har også andre nyttige egenskaber, såsom superledningsevne og korrosionsbestandighed.
Vanadium er et sølvgrå metal. Det er element 23 på det periodiske system, og dets mest almindelige form har en atomvægt på 50,9. Den er blød og smidig med et smeltepunkt på 1910 ° C eller 2183 ° K (3470 ° F). Det findes aldrig i ren tilstand i naturen og ekstraheres til human brug fra mineraler som vanadinit, magnetit og carotit, normalt i form af vanadiumoxid (V 2 0 5 ), også kaldet vanadiumpentoxid. Det har to naturlige isotoper med langt de fleste vanadium i form af vanadium-51, som er stabil, og en lille procentdel i form af den radioaktive isotop vanadium-50.
En jern-vanadiumlegering lavet af mindst 35 procent vanadium kaldes ferrovanadium. Ferrovanadium bruges til produktion af stål fremstillet af vanadium og jern, den primære anvendelse til vanadiummetal. Disse stållegeringer inkluderer undertiden også andre legeringsmetaller, såsom nikkel, aluminium og krom.
Vanadiet giver stålet større styrke og bedre ydelse ved høje temperaturer. Vanadiumstål med højt kulstofindhold har meget små mængder vanadium, ca. 0,15 procent til 0,25 procent. Højhastighedsværktøjsstål kan have meget højere vanadiummetalindhold, op til 14,5 procent. Stållegeringer, der indeholder vanadium, bruges ofte til applikationer, der kræver styrke og modstand mod varme, såsom skæreværktøjer og motordele.
Vanadium bruges også i titanlegeringer, normalt i kombination med metalaluminium. Disse legeringer, som normalt er omkring 4 procent vanadium, er dyre, men kan have fremragende styrke og sejhed, som opretholdes ved meget høje temperaturer. De er også lette og korrosionsbestandige. Titanium-legeringer, der indeholder vanadium, bruges ofte til rumfarts- og militæranvendelser, der kræver høj varmemodstand, såsom i motorer og turbiner, og i motorerne i højtydende biler. De har også høj biokompatibilitet, hvilket betyder, at de ikke har toksiske virkninger på levende væv eller forårsager ødelæggende immunsystemreaktioner, og derfor bruges de ofte i implanteret medicinsk udstyr.
Vanadium legeret med gallium er en superledende legering, der bruges i superledende magneter. En superleder er et materiale, der leder elektricitet uden elektrisk modstand ved meget lave temperaturer. Vanadium-gallium bliver superledende ved en temperatur på kun 14,2 ° Kelvin over absolut nul (-434,1 ° F eller -258,9 ° C). Vanadium-gallium-legeringer kan også indeholde små mængder af andre elementer, såsom niob, tin eller platin.