Ванадиевый порошок

Химический элемент ванадий – это металл из периодической системы (V группа). Он достаточно распространенный, но рассеянный в минералах и породах (глинистых образованиях, изверженных габроидах). Порошок ванадия обладает уникальными химическими и физическими свойствами, которые сделали его востребованным в различных наукоемких отраслях промышленности.

Характеристики элемента

Продукт серо-стального цвета не содержит примесей карбидов и нитридов. Благодаря своему положению он химически активный, имеет оболочку из 18-ти электронов, законченную. Из него можно прокатывать фольгу или вытягивать проволоку.

Наличие примесей карбидов и нитридов способны повысить хрупкость и твердость материала. Температура плавления высокая – 1920C, плотность – 6,11 г/ см3.

В обычной среде он блестит даже в условиях высокой влажности. При нагревании ванадиевый порошок меняет свой цвет. Он покрывается оксидами, активно взаимодействует с серой, кислородом и хлором, растворяет около 42% водорода. Если это происходит в азоте, получаются нитриды (VN), вступая в реакцию со свободным хлором – тетрахлорид.

Растворяется в сильных окислителях, в расплавленных щелочах, а щелочные растворы на него не действуют. Взаимодействуя с хлором, серой и кислородом образует токсичные соединения.

Виды

Порошок из ванадия имеет высокий показатель чистоты. Маркировка продукции, ее состав регламентируется стандартами ТУ 14-22-124-99 и ТУ 48-4-335-86.

В зависимости от количества примесей, он бывает нескольких марок: ВЭЛ1, ВЭЛ2, ВЭЛ3. Они отличаются массовой долей металла, соответственно равного 99,84%, 99,68%, 99,61%. Элемент содержит очень малое количество примесей – до 0,1%. Это чаще всего железо, кислород, никель.

Способы изготовления

Производится порошковый ванадий:

• восстановлением;
• электролизом.

Результатом любого из них является чистый продукт. При первом способе в соединения добавляют восстановитель (химэлемент), который вызывает реакцию с выделением V.

По второму способу продукт получают на катоде при электролизе, когда сквозь раствор с его содержанием пропускают ток. Порошковая масса повторяет древовидную структуру, соединенную с мелких кристаллов. Выделяется среди аналогичной продукции формой зерен, иногда настолько мелких, что порошок называют пудрой.

Применение

Используется продукция преимущественно для легирования сплавов, изготовления компактного продукта.

Добавление в иные сплавы позволяет улучшить их свойства. Основой потребитель – производство черных металлов, на эту отрасль приходится около 90% V, им легируют сталь и чугун. Компактный ванадий спекается в чушки, которые выступают сырьем для получения иных полуфабрикатов в виде проката листов, полос.

Применяется продукт для легирования магнитных сплавов, он повышает такие свойства, как пластичность, электросопротивление и прочность. С его добавлением удается повысить коэрцитивную силу, заключающуюся в устойчивости к размагничиванию. Его добавляют в магнитно-мягкие и магнитно-твердые сплавы.

Он как добавка к конструкционным сплавам применяется в ракетной и авиационной технике, в ядерных реакторах. Его соединения востребованы в химической промышленности как катализаторы в резиновом, лакокрасочном, керамическом производстве, при изготовлении серной кислоты.