难熔金属知识扫盲——铱

        作者:Mark来源:来自网络 浏览次数: 日期:2011年7月10日 15:18

        摘要:

        随着新的蓝宝石长晶法的普及,铱坩埚开始在市场上普及开来,这篇文章将重点介绍一下金属铱

                                                              难熔金属铱

        元素名称:铱 
          元素原子量:192.2 
          元素类型:金属 
          体积弹性模量:GPa 320
          原子化焓:kJ /mol @25℃ 628 
          热容:J /(mol· K) 25.10 
          导热系数:W/(m·K) 147
          导电性:10^6/(cm ·Ω )0.197
          熔化热:(千焦/摩尔) 26.10
          汽化热:(千焦/摩尔) 604.0
          原子体积:(立方厘米/摩尔) 8.54
          密度:(g/cm^3 )22.42
          元素在宇宙中的含量:(ppm)0.002
          元素在太阳中的含量:(ppm) 0.002
          地壳中含量:(ppm) 0.000003
          氧化态:Main Ir+3, Ir+4 Other Ir-1, Ir0, Ir+1, Ir+2, Ir+5, Ir+6 
          晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。
          晶胞参数:a = 383.9 pm b = 383.9 pm c = 383.9 pm α = 90° β = 90° γ = 90° 
          莫氏硬度:6.5 
          声音在其中的传播速率:(m/S) 4825
          发现人:台奈特(Tennant) 发现年代:1803年 
          发现过程: 1803年,由英国人台奈特(Tennant)发现。 
          元素描述: 第一电离能9.1电子伏特。银白色金属,硬而脆。热加工时,只要不退火,可延展加工成细丝和薄片;一旦退火,就失去延展性变得硬脆。密度22.42克/厘米3。熔点2410±40℃,沸点4130℃。面心立方晶体。化学性质很稳定。不溶于酸。稍溶于王水;稍受熔融得氢氧化钠、氢氧化钾和重铬酸钠得侵蚀。有形成配位化合物得强烈倾向。主要化合价+2、+4、+6。 
          元素来源: 在地壳中含量仅有9×10-9%。主要存在于锇铱矿中。可用锌与在提炼铂时所得得锇铱合金中分离制得。 
          元素用途: 纯铱专门用在飞机火花塞中,多用于制作科学仪器、热电偶、电阻线等。做合金用,可以增强其他金属得硬度。它与铂形成得合金(10%的Ir和90%的Pt),因膨胀系数极小,常用来制造国际标准米尺,世界上的千克原器也是由铂铱合金制作的。
          元素辅助资料: 铱属铂系元素。铂系元素几乎完全成单质状态存在,高度分散在各种矿石中,例如原铂矿、硫化镍铜矿、磁铁矿等。铂系元素几乎无例外地共同存在,形成天然合金。在含铂系元素矿石中,通常以铂为主要成分,而其余铂系元素则因含量较小,必须经过化学分析才能被发现。由于锇、铱、钯、铑和钌都与铂共同组成矿石,因此它们都是从铂矿提取铂后的残渣中发现的。 
          铂系元素化学性质稳定。它们中除铂和钯外,不但不溶于普通的酸,而且不溶于王水。铂很易溶于王水,钯还溶于热硝酸中。所有铂系元素都有强烈形成配位化合物的倾向。 
          1803年,法国化学家科勒德士戈蒂等人研究了铂系矿石溶于王水后的渣子。他们宣布残渣中有两种不同于铂的新金属存在,它们不溶于王水。1804年,泰纳尔发现并命名了它们。其中一个命名为irdium(铱),元素符号定为Ir。这一词来自希腊文iris,原意是“虹”。这可能是由于二氧化铱的水合物IrO2·2H2O或Ir(OH)4,从溶液中析出沉淀时,颜色或青、或紫、或深蓝、或黑,随着沉淀的情况而改变。
        [编辑本段]【化学符号Ir】
          属于周期表Ⅶ族过渡元素,原子序数77,原子量192.2,面心立方晶格,是一种稀有的贵金属材料。
          简史1803年英国坦南特(s.Tenna、nt)由分离铂后的黑色残渣中发现铱;1813年进行了铱的第一次熔化实验;1860年帝俄造币厂用约8kg原生含铱材料和其他残渣作原料进行熔炼,得到一个1.805kg重的铱锭。1881年霍兰(J.Holland)以“熔化和铸造铱的工艺”为题申请了美国专利。此后,各国的冶金工作者们为解决铱的加工问题作了大量工作。
          性能铱的主要性能是:(1)密度22.65g/cm。,是已知元素中密度最高的;(2)熔点2454℃,铱制品使用温度可达21。0~2200¨C;(3)弹性模量高(538.3GPa),泊松系数低(0.26),低温塑性很差;(4)是最耐腐蚀的金属,致密态铱不溶于所有无机酸,也不被其他金属熔体浸蚀,例如熔化的铅、锌、镍、铁、金等;能耐许多熔融试剂和高温硅酸盐的浸蚀;(5)像其他铂族金属合金一样,铱合金能牢固吸附有机物,可作催化剂材料;(6)铱在空气或氧气中600℃以上生成IrO2,并在1100℃分解;在1227℃空气中铱的挥发量为铂的100倍。铱可采用高频或中频炉、电弧炉、电子束炉等熔炼。铱在1600℃以上具有好的塑性,通常进行热加工。
          用途铱的高熔点、高稳定性使其在很多特殊场合具有重要用途,但铱的脆性和高温损耗在一定程度上限制了它的应用。铱的最早应用是作笔尖材料,后来又提出了注射针头、天平刀刃、罗盘支架、电触头等方面的用途。铱坩埚可用于生长难熔氧化物晶体,该坩埚能在2100~2200℃工作几千小时,是重要的贵金属器皿材料。铱的高温抗氧化性和热电性能使铱/铱铑热电偶成为惟一能在大气中测量达2100℃高温的贵金属测温材料;可用作放射性热源的容器材料;阳极氧化铱膜是一种有前途的电显色材料。Ir192是γ射线源,可用于无损探伤和放射化学治疗。同时,铱是一个很重要的合金化元素,一些铱合金使用在某些关键部门;铱化合物亦有其特有用途。

        所属类别: 行业技术资料

        该资讯的关键词为:  难熔金属  过渡元素  铱坩埚  铱合金