Vanadyum Metalinin Farklı Türleri Nelerdir?

Çeşitli farklı uygulamalar için endüstriyel olarak çeşitli vanadyum metal alaşımları üretilir. Vanadyum en çok çeşitli çelik alaşımlarında demir ile alaşımlıdır, ancak aynı zamanda titanyum ve galyum gibi malzemelerle de alaşımlıdır. Vanadyum metali yüksek mukavemeti ve bu mukavemeti yüksek sıcaklıklarda muhafaza edebilmesi için kullanılır. Bazı vanadyum alaşımları ayrıca süper iletkenlik ve korozyon direnci gibi başka faydalı özelliklere de sahiptir.

Vanadyum gümüş grisi bir metaldir. Periyodik tablodaki element 23'tür ve en yaygın şekli 50.9 atom ağırlığına sahiptir. Erime noktası 3470 ° F (1910 ° C veya 2183 ° K) olan yumuşak ve yumuşaktır. Doğada hiçbir zaman saf halde bulunmaz ve insan kullanımı için vanadinit, manyetit ve karotit gibi minerallerden, genellikle vanadyum pentoksit de denilen vanadyum oksit (V 2 0 5 ) formunda çıkarılır. Vanadyumun büyük çoğunluğu stabil olan vanadyum-51 formunda ve radyoaktif izotop vanadyum-50 formundaki küçük bir yüzde ile iki doğal izotop içermektedir.

En az yüzde 35 oranında vanadyumdan yapılan demir-vanadyum alaşımına ferrovanadyum denir. Ferrovanadyum, vanadyum metalinin birincil kullanımı olan vanadyum ve demirden yapılan çeliklerin üretiminde kullanılır. Bu çelik alaşımları bazen nikel, alüminyum ve krom gibi diğer alaşım metalleri de içerir.

Vanadyum, çeliğe yüksek sıcaklıklarda daha fazla güç ve daha iyi performans verir. Yüksek karbonlu vanadyum çeliklerinde çok az miktarda vanadyum bulunur, yaklaşık yüzde 0,15 ilâ yüzde 0,25. Yüksek hızlı takım çelikleri, yüzde 14,5'e kadar çok daha yüksek vanadyum metal içeriğine sahip olabilir. Vanadyum içeren çelik alaşımları genellikle kesme aletleri ve motor parçaları gibi ısıya dayanım ve direnç gerektiren uygulamalarda kullanılır.

Vanadyum ayrıca, genellikle metal alüminyum ile birlikte, titanyum alaşımlarında da kullanılır. Genellikle yüzde 4 civarında vanadyum olan bu alaşımlar pahalıdır, ancak çok yüksek sıcaklıklarda tutulan mükemmel mukavemet ve tokluğa sahip olabilirler. Aynı zamanda hafif ve korozyona karşı dayanıklıdırlar. Vanadyum içeren titanyum alaşımları, motorlar ve türbinler gibi yüksek performanslı otomobillerin motorlarında yüksek ısı direnci gerektiren havacılık ve askeri uygulamalar için yaygın olarak kullanılır. Aynı zamanda yüksek biyouyumlulukları vardır, yani canlı dokular üzerinde toksik etkilerinin olmadığı veya zarar veren bağışıklık sistemi tepkilerine neden olmadıkları için implante tıbbi cihazlarda sıklıkla kullanılırlar.

Galyum ile alaşımlı vanadyum, süper iletken mıknatıslarda kullanılan süper iletken bir alaşımdır. Bir süper iletken, çok düşük sıcaklıklarda elektrik direnci olmayan elektrik ileten bir malzemedir. Vanadyum-galyum, mutlak sıfırın (-434.1 ° F veya -258.9 ° C) üzerindeki sadece 14.2 ° Kelvin sıcaklıkta süper iletken hale gelir. Vanadyum-galyum alaşımları, niyobyum, kalay veya platin gibi az miktarda başka elementler de içerebilir.