레늄이 니오븀, 텅스텐 및 탄탈륨과 합금되면 어떻게 됩니까?

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레늄은 전 세계 레늄 생산량의 70%를 사용하여 제트 엔진 부품을 만드는 데 사용되는 고온 초합금에 추가됩니다. 또 다른 주요 응용 분야는 백금-레늄 촉매로, 무연, 고옥탄가 가솔린을 만드는 데 주로 사용됩니다.

니켈 기반 초합금은 레늄을 추가하여 내크리프성을 개선했습니다. 합금에는 일반적으로 3% 또는 6%의 레늄이 포함됩니다. 2세대 합금에는 3%가 포함됩니다. 이 합금은 F-15 및 F-16 엔진에 사용되었으며 새로운 단결정 3세대 합금에는 6%의 레늄이 포함되어 있습니다. 그들은 F-22 및 F-35 엔진에 사용됩니다. 레늄은 GE 7FA와 같은 산업용 가스 터빈 엔진에 사용되는 CMSX-4(2세대) 및 CMSX-10(3세대)과 같은 초합금에도 사용됩니다. 레늄은 초합금을 미세구조적으로 불안정하게 만들어 원치 않는 TCP와 유사한 단계를 형성할 수 있습니다(위상학적으로 가깝습니다). 4세대 및 5세대 초합금에서는 이러한 효과를 피하기 위해 루테늄이 사용됩니다. 무엇보다도 새로운 초합금은 EPM-102(3% Ru 포함) 및 TMS-162(6% Ru 포함), 그리고 TMS-138 및 TMS-174입니다.

레늄 텅스텐의 특성을 향상시킵니다. 텅스텐-레늄 합금은 저온에서 더 연성이 있어 기계 가공이 더 쉽습니다. 고온에서의 안정성도 향상됩니다. 그 효과는 레늄의 농도에 따라 증가하므로 텅스텐 합금은 용해도 한계인 최대 27%의 Re로 생산됩니다. 텅스텐-레늄 와이어는 원래 재결정화 후 더 연성 와이어를 개발할 목적으로 만들어졌습니다. 이를 통해 와이어는 우수한 진동 저항, 더 나은 연성 및 더 높은 저항을 비롯한 특정 성능 목표를 달성할 수 있습니다. 텅스텐-레늄 합금의 한 응용 분야는 X선 소스입니다. 두 화합물의 높은 융점과 높은 원자량은 장기간의 전자 충격에 대해 안정합니다. 레늄 텅스텐 합금은 최대 2200°C의 온도를 측정하는 열전대로도 사용됩니다.

고온 안정성, 낮은 증기압, 우수한 내마모성 및 레늄 아크 부식을 견디는 능력은 전기 접점 자가 청소에 유용합니다. 특히 스위칭 시 발생하는 방전은 접점을 산화시킵니다. 그러나 Re2O7 산화 레늄 안정성이 좋지 않아(~360°C까지 승화) 따라서 방전 중에 제거됩니다.

레늄은 탄탈륨 및 텅스텐과 유사한 높은 융점과 낮은 증기압을 가지고 있습니다. 결과적으로, 레늄 필라멘트는 필라멘트가 진공이 아닌 산소 함유 분위기에서 사용되는 경우 더 높은 안정성을 나타냅니다. 이 필라멘트는 질량 분석기, 이온 게이지 및 사진 램프에 널리 사용됩니다.