难熔金属熔点
2 钒的性质
七、钒的毒性
课后作业
• 1、书54页1题 • 2、钒的钠盐种类及其主要性质有哪些？ • 3、钒的铵盐种类及其主要性质有哪些？
四、钒卤化合物性质
• 1、低价卤化物有强烈的还原性，高价卤化 物有强的氧化性； • 2、五价钒无碘化物； • 3、二价钒无卤氧化物。
五、钒的其它二元非金属化合物
名称
碳化物
分子式
V2C VC VN V3Si V5Si3 VSi2
颜色
暗黑 暗黑 灰紫
熔点，℃
2200 2830 2050 1350 2150 1750
• 3.钒的铵盐 • 偏钒酸铵(NH4VO3)是白色或带淡黄色的结晶粉末，在水中 的溶解度较小，20℃时为0.48g/100g水，50℃时为 1.78g/100g水，随温度升高而增大，在真空中加热到135℃ 开始分解，超过210℃时分解生成V2O4和V2O5。
温度/℃ 250 250 340 气氛 分解产物 V2O5 (NH4)2O· 3V2O5 (NH4)2O· V2O4· 5V2O5 空气665 5.649 6.04 5.67 4.8 4.7
结构
立方 立方 立方 立方 六方 六方
氮化物 硅化物
硫化物
V3S VS V5S4 V3S5 V2S3 VS4
黑 棕黑 黑 黑 灰黑 黑
825～950，相变 600，相变 700，歧化 450，分解 850-950，分解 500，分解
钒的性质
资源与环境工程学院 丁满堂
复习上次课的内容
• 钒钛的应用及发展方向
本次课重点内容
• 钒的氧化物的性质及其作用 • 钒酸盐的种类及其主要性质
一、钒及其化合物主要性质
• 钒是一种单晶金属，呈银灰色，具有体心立方 晶格，在1550℃和-28～-38℃时有多晶转变。 高熔点难熔金属，在低温时有良好的耐腐蚀性。 纯钒具有良好的延展性和可锻性，在常温下可 制成片、丝和箔。钒呈弱顺磁性，是电的不良 导体。钒的力学性能取决于它的纯度。少量的 杂质，如氧、氮、碳、氢可提高钒的硬度和抗 拉强度，但降低了它的延展性。 • 常温下钒的化学性质较稳定，但在高温下能与 碳、硅、氮、氧、硫、氯、溴等大部分非金属 元素生成化合物。
常用金属熔点汇总
钨：熔点：3410铁：熔点1535 沸点：2750钢：熔点1515铜：熔点1083金：熔点1064铝：熔点660镁：熔点648.8铅：熔点328金刚石:3550各种铸铁:1200左右银:962锡:232有色金属基本分类在物质世界里，有色金属是一个光辉夺目、五彩缤纷的金属王国。
在目前已发现的109种元素中有93种元素被人们称为是金属(含半金属)，其余16种为非金属。
在这93种金属元素中除铁以外的92种金属(含半金属)统称为有色金属或非铁金属。
有色金属的分类有色金属按其性质、用途、产量及其在地壳中的储量状况一般分为有色轻金属、有色重金属、贵金属、稀有金属和半金属五大类。
在稀有金属中，根据其物理化学性质、原料的共生关系、生产工艺流程等特点，又分稀有轻金属、稀有重金属、稀有难熔金属、稀散金属、稀土金属、稀有放射性金属。
一、有色轻金属有色轻金属一般是指密度在4.5克／厘米3以下的有色金属，有7种，包括铝(Al)、镁(Mg)、钠(Na)、钾(K)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)。
这类金属的共同特点是：密度小，化学活性大，与氧、硫、碳和卤素的化合物都非常稳定。
对这类金属的提取和工业生产，通常采用熔盐电解法或金属热还原法。
二、有色重金属有色重金属一般是指密度在4.5克／厘米3以上的有色金属，有12种，它们是铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、镍(Ni)、钴(Co)、锡(Sn)、镉(Cd)、铋(Bi)；锑(Sb)、汞(Hs)、锰(Mn)和铬(Cr)。
这类金属通常采用火法冶炼或湿法冶炼来提取和进行工业生产。
三、稀有金属稀有金属通常是指那些自然界中含量很少、分布稀散或难以从原料中提取的金属。
稀有金属按其某些共同点又将其细分为：(一)稀有轻金属稀有轻金属的共同特点是密度小(0.53～1.87克／厘米3)，化学活性很强。
这类金属的氧化物和氯化物都具有很高的化学稳定性。
稀有轻金属有4种，它们是锂(Li)、铍(Be)、铷(Rb)、铯(Cs)。
钨(化学元素)
用途
基本用途：世界上开采出的钨矿，约50%用于优质钢的冶炼，约35%用于生产硬质钢，约10%用于制钨丝，约 5%其他用于其他用途。钨可以制造枪械、火箭推进器的喷嘴、穿甲弹、切削金属的刀片、钻头、超硬模具、拉丝 模等等，钨的用途十分广泛，涉及矿山、冶金、机械、建筑、交通、电子、化工、轻工、纺织、军工、航天、科 技、各个工业领域。
理化性质
元素符号：W 原子序数：74 核电荷数：74 原子体积：9.53cm3/mol 电子排布：1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25P65d46s2 原子半径：137pm 电负性：1.7 电离能(kJ/mol）： M - M+ 770 M+ - M2+ 1700 M2+ - M3+ 2300
钨是一种战略金属。众所周知，稀有金属是国家的重要战略资源，而钨是典型的稀有金属，具有极为重要的 用途。它是当代高科技新材料的重要组成部分，一系列电子光学材料、特殊合金、新型功能材料及有机金属化合 物等均需使用独特性能的钨。用量虽说不大，但至关重要，缺它不可。因而广泛用于当代通讯技术、电子计算机、 宇航开发、医药卫生、感光材料、光电材料、能源材料和催化剂材料等。
钨是一种稀有金属。稀有金属通常指在自然界中含量较少或分布稀散的金属。钨是一种分布较广泛的元素， 几乎遍见于各类岩石中，但含量较低。钨在地壳中的含量为0.001%，在花岗岩中含量平均为1.5×10-6，这种特 性导致其提取难度非常大，通常只能用有机溶剂萃取法及离子交换法分离提取。随着科学技术的进步与冶金工艺、 设备和分析检测技术的发展以及稀有金属生产规模的扩大，使得钨的纯度不断提高，性能不断改进，品种不断增 多，从而扩大了钨的应用领域。我国钨矿资源丰富，钨的产量和出口总量均占世界第一。
金属材料的性能
2.抗氧化性 金属材料在高温下，抵抗产生氧化皮的能力 。
3.化学稳定性 化学稳定性是金属材料的耐腐蚀性和抗氧化性的总称。
三1 金属材料的力学性能
1.力学性能:
金属材料在外力作用下所表现出来的性能称为力学性能。
2.载荷：
拉伸过程
拉 伸 试 样 的 颈 缩 现 象
拉伸试验机
②塑性 δδ
金属材料在静载荷作用下，产生永久变形 而不破坏的能力称为塑性。
常用的塑性指标： 延伸率（δ）和断面收缩率（ψ）。
塑性 ：材料在载荷作用下，产生塑形变形而不被破坏的能力。
1.断后伸长率
断后伸长率是指试样拉断后，标距的伸长量与原标距长
度的百分比，用符号δ表示。
δ=
L1-L0 L0
L0—试样的原始标距（mm）
2.断面收缩率
L1—试样拉断后的标距（mm）
断面收缩率是指试样拉断后，缩颈处横截面积的最大缩
减量与原始横截面积的百分比，用符号ψ表示。
ψ=
S1-S0 S0
S0—试样的原始横截面积（mm2） S1—试样拉断后的横截面积（mm2）
裂纹扩展的基本形式
1943年美国T-2油轮发生
北
断裂
极 星
导
弹
⑤疲劳强度
• 材料在低于s的重复交变应力作用下发生断裂的现象。
材料在规定次数应力循环后仍不发生断裂时的 最大应力称为疲劳极限。用-1表示。
钢铁材料规定次数为107，有色金属合金为108。
疲劳应力示意图
疲劳曲线示意图
疲劳断口
式中：HBS(HBW) ——淬火钢球（硬质合金球）试验的布氏硬度值 Ｆ —— 试验力（N）； d —— 压痕平均直径（mm）； Ｄ —— 淬火钢球（硬质合金球）直径（mm）。
金属钒的性质
金属钒的性质
原创邹建新等
钒是一种高熔点难熔金属，常温为固态，呈银灰色，具有体心立方晶格，原子序数23。
纯钒具有良好的延展性和可锻性，在常温下可制成片、丝和箔。
钒呈弱顺磁性，是电的不良导体。
钒的力学性能取决于它的纯度。
常温下钒的化学性质较稳定，但在高温下能与碳、硅、氮、氧、硫、氯、溴等大部分非金属元素生成化合物。
钒具有较好的耐腐蚀性能，能耐淡水和海水的侵蚀，亦能耐氢氟酸以外的非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)和碱溶液的侵蚀，但能被氧化性酸(浓硫酸、浓氯酸、硝酸和王水)溶解。
金属钒的物理性质如表2.1所示。
表2.1 金属钒的物理性质
——《钒钛产品生产工艺与设备》，北京：化工出版社，2014.01
（攀枝花学院）。
钛镍锆简介
锆为银灰色金属，外观似钢，有光泽。锆容易 吸收氢、氮和氧气；锆对氧的亲和力很强，表面易 形成一层氧化膜，具有光泽，故外观与钢相似。锆 有优秀的耐腐蚀性，不溶于氢氟酸和王水；高温时， 可与非金属元素和许多金属元素反应，生成固体溶 液化合物。 锆在空气中比较稳定；粉末状的锆容易燃烧， 细的锆丝可用火柴点燃；高温时能与溶入的氧、氮、 氢直接化合。 锆制品不仅广泛运用于民用领域，而且还是新 能源、军工和核反应堆必不可少的材料，因此锆产 业在我国工业发展中处在鼓励发展的阶段，在政策 上是得到大力支持的，发展前景明朗。
钛在高温下具有极强的化学活性，可以 与氧、碳、氮以及其它许多元素化合，需要 在真空状态或惰性气体保护下才能熔炼。因 为钛难于提炼，所以，人们曾把钛当作“稀 有金属”。其实，钛的含量约占地壳重量的 6.1‰，比铜、锡、锰、锌的总和还要多十 几倍。我国已探明的钛储藏量最多，占世界 已探明钛储量的64%。其中四川的攀枝花， 钛的储藏量占全国的90%以上，是世界上罕 见的大钛矿。
△蒙耐尔合金（Monel）
镍合金中的蒙耐尔合金（Monel）对氢氟酸的 耐蚀性非常好。对热浓碱液也有优良的耐蚀性，但 不及纯镍的耐蚀性好。此外蒙耐尔还耐中性溶液、 高温卤素、各类食品、水、海水、大气、多种有机 化合物的腐蚀。但不耐氧化性酸和其它强氧化性溶 液、熔盐、熔金属、熔硫和高温含硫气体的腐蚀。 蒙耐尔的机械、加工和高温性能都很好。加入 铝（3%）的合金（K-Monel）具有高的抗拉强度， 含硅（4%）的铸材则有较高的耐磨性。 各种蒙乃尔合金常用于化学、食品、动力、海 水等工业中，如作烧碱蒸发器、盐水设备、海水泵、 离心机等。
锆最值得注意的性质之一是抗腐蚀性。在这方 面，它甚至超过铌和钛这些抗腐蚀性很强的金属。 如果把不锈钢浸在 5％的盐酸中浸泡一年的话，它 的厚度要损失2．6毫米；在同样条件下钛的损失约 为l毫米；而锆的损失仅为千分之一毫米。锆的抗 碱性能更是出类拔萃，在这方面它超过了钽。由于 锆有惊人的抗腐蚀性能，且不与人的血液、骨骼和 各种组织发生作用，已被用作外科、牙科等医疗器 械。如在神经外科这个极其敏感的医学领域中已有 了用武之地。有时在进行脑外科手术中用锆丝进行 缝合。 钢里只要加进千分之一的锆，硬度和强度就会 惊人地捉高，被用于制造防弹合金钢。含锆的装甲 钢、大炮锻件钢、不锈钢和耐热钢等是制造装甲车、 坦克、大炮和防弹板等武器的重要材料。
金属之最,99%的人不知道十个
金属之最，99%的人不知道十个？1、最纯的金属锗：区域融熔技术提纯的锗，纯度达“13个9”（99.99999999999%）。
2、最多的金属铝：其丰度约占地壳的8%，地球上到处都有铝的化合物，普通的泥土中，也含有许多氧化铝。
▲三水铝石是铝的氢氧化物矿物，在铝土矿床中它是主要的成分。
3、最少的金属钋：在地壳中的总量极微。
4、最轻的金属锂：相当水的重量的二分之一，不但能浮在水面上，在煤油里也可能浮起来。
▲透锂长石。
第一块被发现的锂矿石就是透锂长石。
5、最难熔的金属钨：熔点为3410℃，沸点为5700℃。
当电灯亮时，灯丝的温度高达3000℃以上，只有钨才能顶得住这样高的温度。
中国是世界上最大的钨储藏国，主要为白钨矿和黑钨矿。
▲白钨矿▲黑钨矿6、熔点最低的金属汞：其凝固点为–38.7℃。
▲辰砂是炼汞最主要的矿物原料；其晶体可作为激光技术的重要材料。
7、产量最高的金属铁：铁是年产量最高的金属，2017年全球粗钢产量达到16.912亿吨。
同时，铁也是是地壳含量第二高的金属元素。
▲赤铁矿是自然界分布极广的铁矿物，是重要的炼铁原料，也可用作红色颜料。
8、最能吸收气体的金属钯：常温下1体积金属钯能吸收900-2800体积的氢气。
▲铂钯矿▲六方钯矿9、展性最好的金属金：1克金可拉成4000米长的细丝；若捶成金箔，厚度可达5×10-4毫米。
▲自然金10、延性最好的金属铂：最细的铂丝直径只有1/5000mm。
▲自然铂11、导电性最好的金属银：其导电性为汞的59倍。
▲自然银12、人体中含量最高的金属元素钙：钙是人体中含量最高的金属元素，约占人体质量的1.4%。
▲白云石的主要成分是CaMg(CO3)2。
13、排位最靠前的过渡金属钪：钪的原子序数只有21，是排位最靠前的过渡金属。
14、最贵的金属锎（kāi）：1975年世界提供的锎仅约1克，1克的价格在10亿美元左右。
15、最易应用的超导元素铌：把它冷却到一263.9℃的超低温时，会变质成几乎没有电阻的超导体。
神奇的稀有金属——铪
限强度高达 １３ ａ ０ ０Ｍｐ ，屈服 强度 为 ９ ０ ａ ８ ＭＰ ，伸 长率 为 １％ 。 由于 铪 具 有较 好 的 抗 氧 化 性 、 良好 ５
锆 和铪 ｍｍ 有金属 王国中的姊妹花 ｍ稀 Ｊ ，
在 神 奇 的稀有 金 属 王 国里 ， 一些 金 属 元 素 由 于 电子 结构和 理 化 性质 相 似 ，且 具有 元 素 对 的特 征 ，常常 成对 地 出现 在矿 物 中 ，如 钽 和 铌 、钨 和
１ｂ（ ＝１之 ２ 而 铪 ８ １ ０ 】 ｂ ，
的 热 中子 吸 收 截 面 则 很 大 ，高 达 １５ ，是 锆 的 １ｂ 近 ６ ０倍 ，且 在超 热 中 ０
子吸收范 围内有 良好 的
共 振 吸 收 ，发 生 裂 变 反 应 后 的每 一 代 产 物 仍 是 铪 。作 为 核 反 应 堆 控 制 材 料 的银 ・ ・ 合金 在 辐照 后 会产 生 半衰 期 很长 铟 镉
是共生在一起 ，没有单独的铪存在 ，因此， 采用特
殊 的 化 学 一一 冶 金 联合 方 法 以分 离 锆和 铪 ，就 成 为 制 取金属 锆 和金 属铪 最 关键 的 一步 。 生产 金属 锆 和 金 属铪 的主 要 方法 是 金 属 热还
钼等。锆和铪就是这些对 中的一对孪生姊妹。锆 和 铪 由于 提 取方 法 复 杂 ， 产 量 较 少 ，用 途 特 殊 ，
还 原制 得 海 绵锆 或 海 绵 铪 ，再 熔铸 成 锭 以制 造 需
要 的型材 。
也 超过 Ｈ 、 Ｎｂ和 Ｕ。 由于 自然界 中 的锆 与铪 总 ｇ
＠ ２ ￣ ５ 金 世 ０ ０ 期 一界 ５
述。
美 国科学家近年来 ＿直在研发 一种有 巨大杀
金 属 铪 在 非 核 工 业 中有 许 多 用 途 ，但 由 于 量 少 价 贵 提 取 困难 ， 大 多 是 以金 属 添 加 剂 出现 。如
钼钨合金_铬、钼、钨在釉料及微晶玻璃中的作用与影响
钼钨合金_铬、钼、钨在釉料及微晶玻璃中的作用与影响1 基本物理、化学性质铬（Cr）、钼（Mo）、钨(W)属于同一副族元素。
铬和钼的核最外电子构型分别为3d54s1和4d55s1，而钨的核最外电子构型为5d46s2。
由于最外层均只有一个或二个电子，故铬、钼、钨均具有金属性质，且是难熔金属，其熔点分别为1830℃、2620℃、3410℃。
它们也是具有较高硬度的金属，铬的莫氏硬度高达9，钼、钨的莫氏硬度分别为6、7。
高纯度的铬、钼、钨具有延展性，但含杂质即变脆。
钼和钨的导电性也较好，可以作为发热元件。
铬、钼、钨还是重要的高温、高硬、高耐磨的硬质合金成分。
铬、钼、钨具有相近的化学性质，可以显+2价、+3价、+4价、+5价、+6价。
但铬的主要价态为+3价和+6价，而钼、钨的主要价态为+6价。
铬、钼、钨的金属性质实际上并不十分活泼，这是由于在它们的表面上常形成一层致密的氧化物薄膜而使之钝化。
在常温条件下，无论在空气中，还是在水中，均会稳定存在，但在加热的情况下都会与氧、水蒸气反应，铬生成Cr2O3，钼生成MoO3，钨生产WO3。
铬可以慢慢溶解于稀盐酸与稀硫酸中，生成二价铬盐溶液，与空气接触，氧化为三价铬盐。
浓硫酸与铬可生成Cr2(SO4)3和SO2，但铬不溶于硝酸，因为表面生成Cr2O3薄膜，阻止了与硝酸继续作用。
钼与浓盐酸无作用，可与浓硝酸、王水反应。
钨与任何酸无作用，只与王水、硝酸与HF混合物作用。
铬、钼、钨与熔融碱作用可生成铬酸盐、钼酸盐、钨酸盐。
Cr2O3与Al2O3类似，不溶于水，但呈两性，既能溶于酸，也能溶于碱，并且都生成三价的铬盐。
MoO3和WO3不溶于水，也不溶于除氢氟酸（HF）以外的酸，只溶于碱，而且只生成显示+6价的钼酸盐与钨酸盐。
CrO3不稳定，而MoO3和WO3则较稳定。
在400~500℃温度下，CrO3即分解为Cr2O3。
CrO3易潮解，它溶于碱得铬酸盐。
铬酸盐呈黄色，再加入酸即可生成重铬酸盐（它显橙色）：重铬酸盐以重铬酸钾最为常见，并且常用作氧化剂。
铼的性质及分析方法综述
铼的性质及分析方法综述一、铼的基本性质铼的提取冶金过程主要包括含铼原料制取、铼钼分离、铼中间化合物制取、粗铼粉制取和铼的精炼致密化等步骤，铼的提取冶金原则流程图如图1。
图1：铼提取冶金的流程致密铼制取工业上生产铼锭或铼条的方法有高温烧结法和熔炼法两种。
二、铼的试样分解方法目前，常用的铼试样分解方法是氧化镁半熔法。
三、铼的分离、富集方法目前在在铼试样的分离富集中常用的是溶剂萃取法和离子交换法。
四、铼的测定方法表5：铼的测定方法比较五、应用生产铼的主要原料是钼和铜精矿冶炼过程的副产品，铼不能从矿石中直接提取，一般是从钼精矿或铜精矿焙烧的烟尘中先经酸浸出，再用离子交换法或溶剂萃取法提取。
针对钼精矿或铜精矿酸浸渣或液中铼的测定，结果我司仪器设备能力，一般可按如下方法进行：1.固体样品中铼的测定：前处理：1）氧化镁半熔法: 用氧化镁半熔样品，水提取、过滤，滤液浓缩后酸化，定容。
2）过氧化钠熔融-丙酮萃取法:用过氧化钠熔融样品，水提取，补加氢氧化钠至浓度约5mol/L，加入丙酮萃取，低温蒸发丙酮、蒸至近干用稀硝酸溶解定容。
注：丙酮与水混溶，当氢氧化钠浓度大于2mol/L时，丙酮与碱溶液分成两相，5mol/L NaOH时分相界面清晰。
在碱性介质中，大部分金属氢氧化物沉淀而得到分离。
试样基体中的Mo、Fe、Ni、Cu、As等元素基本不被萃取。
在当前所有Re的溶剂萃取方法中丙酮萃取方法较为简单快速并具有广泛的适用性。
只需一次萃取，不用反萃，只需低温除去丙酮即可。
测定方法：光度法、ICP-AES、ICP-MS，测定前一般需进行铼分离、富集。
2.液体样品中铼的测定：前处理：1）直接酸化法：适合基体简单的试样，硫酸含量小于2%对ICP测定无影响。
2）萃取分离法：试样低温蒸至近干，加入氢氧化钠溶液至浓度约为5mol/L ，加入丙酮萃取，低温蒸发丙酮、蒸至近干用稀硝酸溶解定容。
测定方法： ICP-AES[标准曲线法、标准加入法（适用于基体复杂样品、操作繁琐）]、ICP-MS，ICP-MS测定前一般需进行铼萃取分离基体、富集。
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难熔金属熔点
（原创实用版）
目录
一、引言：介绍难熔金属的概念及其特点
二、难熔金属的熔点
1.高熔点原因
2.常见难熔金属及其熔点
三、难熔金属的应用领域
1.电子行业
2.航空航天
3.核工业
四、结论：总结难熔金属的高熔点特点及其在各领域的重要应用
正文
一、引言
难熔金属，又称高熔点金属，是指熔点在 1000 摄氏度以上的金属材料。
这类金属具有高熔点、高硬度、高耐磨性、高抗腐蚀性等特性，因此在工业领域具有广泛的应用。
二、难熔金属的熔点
1.高熔点原因
难熔金属的原子结构稳定，键合力强，因此需要较高的能量才能使其熔化。
同时，这些金属通常具有复杂的晶体结构，这也有助于提高其熔点。
2.常见难熔金属及其熔点
常见的难熔金属有钨（熔点：3422 摄氏度）、钽（熔点：2996 摄氏
度）、镍（熔点：1723 摄氏度）、铬（熔点：1858 摄氏度）等。
三、难熔金属的应用领域
1.电子行业
难熔金属在电子行业中的应用十分广泛，如钨丝可作为白炽灯的灯丝，钽电容在电子产品中有良好的性能表现。
2.航空航天
航空航天领域对材料的性能要求极高，难熔金属的高熔点、高硬度、高耐磨性等特性使其成为该领域的理想材料。
例如，钨合金可用于制造航空发动机的叶片和喷嘴，镍基合金可用于制造涡轮盘等。
3.核工业
难熔金属在核工业中也有广泛应用，如钽、镍基合金等可作为核反应堆的结构材料，钨合金可作为核燃料棒外套等。
四、结论
难熔金属的高熔点特点使其在电子、航空航天、核工业等领域具有重要应用。