釩,,高熔點金屬之一,呈淺灰色,,有延展性,,質堅硬,無磁性,。具有耐鹽酸和硫酸的本領,,并且在耐氣-鹽-水腐蝕的性能要比大多數不銹鋼好。于空氣中不被氧化,,可溶于氫氟酸,、硝酸和王水。
釩礦是含有釩的礦物,,發(fā)現的含釩礦物有70多種,,但主要的礦物有釩鈦磁鐵礦,、鉀釩鈾礦、石油伴生礦等,。非常純的釩很難制成,,在通常的高溫條件下,釩對氧,、氮和碳都活潑,,容易起反應,工業(yè)上用它制成合金,。很純的釩可由五氧化二釩與碘化鈣作用制成VI5,,再經熱分解可以制得。
釩 元素原子量:50.94
元素類型:金屬
發(fā)現人:塞夫斯唐姆 發(fā)現年代:1830年,,
發(fā)現過程:
1830年,,瑞典的塞夫斯唐姆,在研究斯馬蘭鐵礦的鐵渣時,,得到氧化釩,,發(fā)現了釩的存在。
自然界中釩很難呈單一體存在,,主要與其他礦物形成共生礦或復合礦,,世界已知的釩礦儲量為6000~7000萬t,其中前蘇聯占60%,,南非占20%,,發(fā)現的含釩礦物有70多種,但主要的礦物有以下3種:
(1)釩鈦磁鐵礦,。釩鈦磁鐵礦中的釩主要以FeO·V2O3尖晶石形態(tài)存在,,礦中含釩0.2%~1.5%.世界上除美國從鉀釩鈾礦中提釩外,其他主要產釩國家中都從釩鈦磁鐵礦中提取釩.
(2)鉀釩鈾礦。鉀釩鈾礦是一種鉀鈾的釩酸絡鹽,,它的化學式為K2O·2UO3·V2O5·1~3H2O,,呈淺黃色或淺綠黃色,含V2O520.16%,。美國等地是這種礦物的主要產地,,在提鈾時可制得V2O5。
(3)石油伴生礦,。這種礦寄生在原油中,,中美洲國家擁有大量的石油伴生礦。這種資源已日益顯示出其重要性,。
元素在太陽中的含量:(ppm):0.4
地殼中含量:(ppm):160
質子數:23
中子數:37
原子序數:23
所屬周期:3
所屬族數:VB
電子層分布:2-8-11-2
晶體結構:晶胞為體心立方晶胞,,每個晶胞含有2個金屬原子。
氧化態(tài):
Main V 3, V 4, V 5
Other V-3, V-1, V0, V 1, V 2
晶胞參數:
a=303pm
b=303pm
c=303pm
α=90°
β=90°
γ=90°
莫氏硬度:7
電離能(kJ /mol)
M - M 650
M - M2 1414
M2 - M3 2828
M3 - M4 4507
M4 - M5 6294
M5 - M6 12362
M6 - M7 14489
M7 - M8 16760
M8 - M9 19860
M9 - M10 22240
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礦物有釩酸鉀鈾礦,、褐鉛礦和綠硫釩礦等,。非常純的釩很難制成,,在通常的高溫條件下,釩對氧,、氮和碳都活潑,,容易起反應。工業(yè)上用它制成合金,。很純的釩可由五氧化二釩與碘化鈣作用制成VI5,,再經熱分解可以制得。
如果說鋼是虎,,那么釩就是翼,,鋼含釩猶如虎添翼。只需在鋼中加入百分之幾的釩,,就能使鋼的彈性,、強度大增,抗磨損和抗爆裂性極好,,既耐高溫又抗奇寒,,難怪在汽車、航空,、鐵路,、電子技術、國防工業(yè)等部門,,到處可見到釩的蹤跡,。此外,釩的氧化物已成為化學工業(yè)中最佳催化劑之一,,有“化學面包”之稱,。看來,,凡娜迪絲的“兒子”在人間正大受寵愛。
主要用于制造高速切削鋼及其他合金鋼和催化劑,。把釩摻進鋼里,,可以制成釩鋼。釩鋼比普通鋼結構更緊密,,韌性,、彈性與機械強度更高。釩鋼制的穿甲彈,,能夠射穿40厘米厚的鋼板,。但是,在鋼鐵工業(yè)上,,并不是把純的金屬釩加到鋼鐵中制成釩鋼,,而是直接采用含釩的鐵礦煉成釩鋼,。
釩的鹽類的顏色真是五光十色,有綠的,、紅的,、黑的、黃的,,綠的碧如翡翠,,黑的猶如濃墨。如二價釩鹽常呈紫色,;三價釩鹽呈綠色,,四價釩鹽呈淺藍色,四價釩的堿性衍生物常是棕色或黑色,,而五氧化二釩則是紅色的,。這些色彩繽紛的釩的化合物,被制成鮮艷的顏料:把它們加到玻璃中,,制成彩色玻璃,,也可以用來制造各種墨水。
我國是釩資源比較豐富的國家,,釩礦主要分布在四川的攀枝花和河北的承德,,貴州岑鞏的注溪大多數是以石煤的形式存在。
釩主要制成釩鐵用作鋼鐵的合金組分,,能細化鋼鐵基體晶粒,,廣泛用于各類鋼種。釩在非鐵合金中主要用于制造鈦合金 (Ti-6Al-4V),。釩可以控制銅基合金中的氣體含量,,并改善其微觀結構,在內燃機活塞的鋁基合金中加入少量釩,,可以增強合金的強度,,并降低熱脹系數。釩的快中子吸收截面小,,對液態(tài)鈉有良好的耐蝕性,,并有抗高溫蠕變強度,可作快中子增殖堆燃料棒的包覆材料和釋熱元件,。釩的金屬間化合物V3Ga是超導材料,。V2O5廣泛用作有機和無機氧化反應的催化劑;用來制作吸收紫外線和熱射線的玻璃以及玻璃,、陶瓷的著色劑,。釩的氧化物和偏釩酸鹽用于生產印刷油墨和黑色染料。
應用領域 占總量比例(%)主要用途 使用產品
碳素鋼25 鋼筋 FeV
HSLA鋼 25 建筑,石油管道 FeV
高合金鋼 20 鑄件,,石油管配件 FeV
工具鋼 15 高速工具鋼,,耐磨件 FeV(80%V)
鈦合金 10噴氣式發(fā)動機零件,飛行器機 V-Al基合金
化學制品 5 硫酸和順丁烯二酸酐生產 V2O5和其它釩化合物