Jakie są różne rodzaje metalu wanadowego?
Kilka rodzajów stopów wanadu i metalu jest produkowanych przemysłowo do wielu różnych zastosowań. Wanad jest najczęściej stopowy z żelazem w różnych stopach stali, ale jest również stopiony z materiałami takimi jak tytan i gal. Wanad jest stosowany ze względu na swoją wysoką wytrzymałość i zdolność do utrzymania tej wytrzymałości w wysokich temperaturach. Niektóre stopy wanadu mają również inne przydatne właściwości, takie jak nadprzewodnictwo i odporność na korozję.
Wanad jest srebrnoszarym metalem. Jest to element 23 układu okresowego, a jego najczęstsza postać ma masę atomową 50,9. Jest miękki i ciągliwy, o temperaturze topnienia 1910 ° C lub 2183 ° K (3470 ° F). Nigdy nie występuje w stanie czystym w przyrodzie i jest ekstrahowany do użytku przez ludzi z minerałów, takich jak wanadinit, magnetyt i karotyt, zwykle w postaci tlenku wanadu (V 2 0 5 ), zwanego także pięciotlenkiem wanadu. Ma dwa naturalne izotopy, z ogromną większością wanadu w postaci wanadu-51, który jest stabilny, oraz niewielki procent w postaci radioaktywnego izotopu wanadu-50.
Stop żelazo-wanad wykonany z co najmniej 35 procent wanadu nazywa się ferrowanadem. Ferrowanad jest wykorzystywany do produkcji stali wykonanych z wanadu i żelaza, które są podstawowym zastosowaniem w przypadku wanadu. Te stopy stali czasami zawierają również inne metale stopowe, takie jak nikiel, aluminium i chrom.
Wanad nadaje stali większą wytrzymałość i lepszą wydajność w wysokich temperaturach. Wysokowęglowe stale wanadowe zawierają bardzo małe ilości wanadu, około 0,15 procent do 0,25 procent. Stale narzędziowe o wysokiej prędkości mogą mieć znacznie wyższą zawartość metalu wanadu, aż 14,5 procent. Stopy stali zawierające wanad są często stosowane w aplikacjach wymagających wytrzymałości i odporności na ciepło, takich jak narzędzia skrawające i części silnika.
Wanad jest również stosowany w stopach tytanu, zwykle w połączeniu z metalowym aluminium. Stopy te, które zwykle stanowią około 4 procent wanadu, są kosztowne, ale mogą mieć doskonałą wytrzymałość i wytrzymałość, która jest utrzymywana w bardzo wysokich temperaturach. Są również lekkie i odporne na korozję. Stopy tytanu zawierające wanad są powszechnie stosowane w przemyśle lotniczym i wojskowym, które wymagają wysokiej odporności na ciepło, na przykład w silnikach i turbinach oraz w silnikach samochodów o wysokich osiągach. Mają także wysoką biokompatybilność, co oznacza, że nie mają toksycznego wpływu na żywą tkankę ani nie powodują szkodliwych odpowiedzi układu odpornościowego, dlatego często są stosowane w implantowanych urządzeniach medycznych.
Wanad stopowy z galem jest stopem nadprzewodzącym stosowanym w magnesach nadprzewodzących. Nadprzewodnik to materiał przewodzący prąd elektryczny bez oporności elektrycznej w bardzo niskich temperaturach. Wanad-gal staje się nadprzewodzący w temperaturze zaledwie 14,2 ° Kelvina powyżej zera absolutnego (-344,1 ° F lub -258,9 ° C). Stopy wanadowo-galowe mogą również zawierać niewielkie ilości innych pierwiastków, takich jak niob, cyna lub platyna.