バナジウム金属の種類は何ですか？

いくつかの種類のバナジウム金属合金は、さまざまな用途向けに工業的に生産されています。 バナジウムは、さまざまなスチール合金で鉄と最も一般的に合金化されますが、チタンやガリウムなどの材料とも合金化されます。 バナジウム金属は、その高い強度と高温でその強度を維持する能力のために使用されます。 一部のバナジウム合金には、超伝導性や耐食性などの他の有用な特性もあります。

バナジウムは銀灰色の金属です。 これは周期表の要素23であり、その最も一般的な形式は原子量50.9です。 軟質で延性があり、融点は3470°F（1910°C、または2183°K）です。 自然界では決して純粋な状態で発見されることはなく、通常は五酸化バナジウムとも呼ばれる酸化バナジウム（V ₂ 0 ₅ ）の形のバナジナイト、磁鉄鉱、カロタイトなどの鉱物から人間が使用するために抽出されます。 それは2つの天然同位体を持ち、バナジウムの大部分は安定したバナジウム51の形であり、放射性同位体バナジウム-50の形でわずかな割合です。

少なくとも35％のバナジウムから作られた鉄バナジウム合金は、フェロバナジウムと呼ばれます。 フェロバナジウムは、バナジウム金属の主な用途であるバナジウムと鉄から作られた鋼の製造に使用されます。 これらの鋼合金には、ニッケル、アルミニウム、クロムなどの他の合金化金属が含まれることもあります。

バナジウムは、鋼の高温での強度と性能を向上させます。 高炭素バナジウム鋼には、約0.15パーセントから0.25パーセントの非常に少量のバナジウムが含まれています。 高速度工具鋼のバナジウム金属含有量は、14.5％にもなる可能性があります。 バナジウムを含む鋼合金は、切削工具やエンジン部品など、強度と耐熱性を必要とする用途でよく使用されます。

バナジウムはチタン合金にも使用され、通常は金属アルミニウムと組み合わせて使用​​されます。 これらの合金は、通常約4％のバナジウムであり、高価ですが、非常に高い温度で維持される優れた強度と靭性を備えています。 また、軽量で腐食に強いです。 バナジウムを含むチタン合金は、エンジンやタービン、高性能自動車のエンジンなど、高い耐熱性を必要とする航空宇宙および軍事用途で一般的に使用されています。 また、生体適合性が高いため、生体組織に毒性を与えたり、免疫系に有害な反応を引き起こしたりしないため、埋め込み型医療機器でよく使用されます。

ガリウムと合金化されたバナジウムは、超伝導磁石に使用される超伝導合金です。 超伝導体は、非常に低い温度で電気抵抗なしに電気を伝導する材料です。 バナジウム-ガリウムは、絶対零度（-434.1°F、または-258.9°C）を超える14.2°ケルビンの温度で超伝導になります。 バナジウム-ガリウム合金には、ニオブ、スズ、白金などの他の元素も少量含まれています。