Quali sono i diversi tipi di metallo vanadio?
Diversi tipi di leghe di metallo vanadio sono prodotti industrialmente per una serie di diverse applicazioni. Il vanadio è comunemente legato con ferro in varie leghe di acciaio, ma è anche legato con materiali come titanio e gallio. Il metallo vanadio è usato per la sua elevata resistenza e la sua capacità di mantenerla ad alte temperature. Alcune leghe di vanadio hanno anche altre proprietà utili, come la superconduttività e la resistenza alla corrosione.
Il vanadio è un metallo grigio argento. È l'elemento 23 nella tavola periodica e la sua forma più comune ha un peso atomico di 50,9. È morbido e duttile, con un punto di fusione di 3470 ° F (1910 ° C o 2183 ° K). Non si trova mai allo stato puro in natura e viene estratto per uso umano da minerali come vanadinite, magnetite e carotite, solitamente sotto forma di ossido di vanadio (V 2 0 5 ), chiamato anche pentossido di vanadio. Ha due isotopi naturali, con la stragrande maggioranza del vanadio sotto forma di vanadio-51, che è stabile, e una piccola percentuale sotto forma dell'isotopo radioattivo vanadio-50.
Una lega di ferro-vanadio composta da almeno il 35% di vanadio è chiamata ferrovanadio. Il ferrovanadio è utilizzato nella produzione di acciai a base di vanadio e ferro, l'uso principale per il metallo al vanadio. Queste leghe di acciaio a volte includono anche altri metalli leganti, come nichel, alluminio e cromo.
Il vanadio conferisce all'acciaio maggiore resistenza e migliori prestazioni alle alte temperature. Gli acciai al vanadio ad alto tenore di carbonio hanno quantità molto piccole di vanadio, dallo 0,15% allo 0,25% circa. Gli acciai per utensili ad alta velocità possono avere un contenuto di vanadio metallico molto più elevato, fino al 14,5 percento. Le leghe di acciaio contenenti vanadio sono spesso utilizzate in applicazioni che richiedono forza e resistenza al calore, come utensili da taglio e parti del motore.
Il vanadio è anche usato nelle leghe di titanio, generalmente in combinazione con l'alluminio metallico. Queste leghe, che di solito sono circa il 4 percento di vanadio, sono costose ma possono avere un'eccellente resistenza e tenacità che viene mantenuta a temperature molto elevate. Sono anche leggeri e resistenti alla corrosione. Le leghe di titanio contenenti vanadio sono comunemente utilizzate per applicazioni aerospaziali e militari che richiedono un'elevata resistenza al calore, come nei motori e nelle turbine, e nei motori di automobili ad alte prestazioni. Hanno anche un'elevata biocompatibilità, il che significa che non hanno effetti tossici sui tessuti viventi o causano risposte dannose al sistema immunitario e quindi vengono spesso utilizzati nei dispositivi medici impiantati.
Il vanadio legato con il gallio è una lega superconduttiva utilizzata nei magneti superconduttori. Un superconduttore è un materiale che conduce elettricità senza resistenza elettrica a temperature molto basse. Il vanadio-gallio diventa superconduttivo a una temperatura di soli 14,2 ° Kelvin sopra lo zero assoluto (-434,1 ° F o -258,9 ° C). Le leghe di vanadio-gallio possono contenere anche piccole quantità di altri elementi come niobio, stagno o platino.