Hva er de forskjellige typene vanadiummetall?
Flere typer vanadiummetalllegeringer produseres industrielt for en rekke forskjellige bruksområder. Vanadium er vanligvis legert med jern i forskjellige stållegeringer, men det er også legert med materialer som titan og gallium. Vanadiummetall brukes for sin høye styrke og sin evne til å opprettholde den styrken ved høye temperaturer. Noen vanadiumlegeringer har også andre nyttige egenskaper, for eksempel superledningsevne og korrosjonsbestandighet.
Vanadium er et sølvgrått metall. Det er element 23 på det periodiske systemet, og dets vanligste form har en atomvekt på 50,9. Den er myk og behagelig, med et smeltepunkt på 1910 ° C, eller 2183 ° K. Den finnes aldri i en ren tilstand i naturen og blir trukket ut til bruk fra mennesker fra mineraler som vanadinitt, magnetitt og karotitt, vanligvis i form av vanadiumoksyd (V 2 0 5 ), også kalt vanadiumpentoksyd. Den har to naturlige isotoper, med de aller fleste vanadium i form av vanadium-51, som er stabil, og en liten prosentandel i form av den radioaktive isotop vanadium-50.
En jern-vanadiumlegering laget av minst 35 prosent vanadium kalles ferrovanadium. Ferrovanadium brukes til produksjon av stål laget av vanadium og jern, den viktigste bruken for vanadiummetall. Disse stållegeringene inkluderer noen ganger også andre legeringsmetaller, som nikkel, aluminium og krom.
Vanadiet gir stålet større styrke og bedre ytelse ved høye temperaturer. Vaniliumstål med høyt karbon har svært små mengder vanadium, omtrent 0,15 til 0,25 prosent. Høyhastighets verktøystål kan ha mye høyere vanadiummetallinnhold, så mye som 14,5 prosent. Stållegeringer som inneholder vanadium brukes ofte i applikasjoner som krever styrke og motstand mot varme, for eksempel kutteverktøy og motordeler.
Vanadium brukes også i titanlegeringer, vanligvis i kombinasjon med metallaluminium. Disse legeringene, som vanligvis er rundt 4 prosent vanadium, er kostbare, men kan ha utmerket styrke og seighet som opprettholdes ved meget høye temperaturer. De er også lette og motstandsdyktige mot korrosjon. Titanlegeringer som inneholder vanadium brukes ofte til romfarts- og militærapplikasjoner som krever høy varmemotstand, for eksempel i motorer og turbiner, og i motorene til høyytelsesbiler. De har også høy biokompatibilitet, noe som betyr at de ikke har toksiske effekter på levende vev eller forårsaker ødeleggende immunsystemresponser, og blir derfor ofte brukt i implantert medisinsk utstyr.
Vanadium legert med gallium er en superledende legering som brukes i superledende magneter. En superleder er et materiale som leder strøm uten elektrisk motstand ved veldig lave temperaturer. Vanadium-gallium blir superledende ved en temperatur på bare 14,2 ° Kelvin over absolutt null (-434,1 ° F, eller -258,9 ° C). Vanadium-gallium-legeringer kan også inneholde små mengder andre elementer som niob, tinn eller platina.