中國發(fā)現(xiàn)超級金屬:飛機(jī)火箭上天全靠它 一克值300元
長期以來航空發(fā)動機(jī)一直都是我國航空工業(yè)中的一個短板。現(xiàn)在,我國部分軍用飛機(jī)依然使用國外發(fā)動機(jī),而在商業(yè)航空領(lǐng)域,C-919大型噴氣式客機(jī)使用的發(fā)動機(jī)也產(chǎn)自一家美法合資企業(yè)。
為了盡快補(bǔ)足這塊短板,國家一直在加大航空發(fā)動機(jī)的研發(fā)力度。國務(wù)院印發(fā)的《中國制造2025》明確提出要“建立發(fā)動機(jī)自主發(fā)展工業(yè)體系”,在十三五期間,我國又啟動了航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)重大專項(xiàng)。如今,航空工業(yè)持續(xù)發(fā)力,正不斷縮小著與國際一流發(fā)動機(jī)的差距。
航空發(fā)動機(jī)每秒散熱1700多度,唯有“錸”金屬不被熔化
在河北廊坊科技園,一款為無人機(jī)和商務(wù)機(jī)而設(shè)計(jì)的航空發(fā)動機(jī)正在進(jìn)行150小時(shí)試車,考核發(fā)動機(jī)在各種狀態(tài)下技術(shù)性能和可靠性及壽命等綜合指標(biāo)。
中國科學(xué)院工程熱物理所所長朱俊強(qiáng):150小時(shí)做完了,首飛保證就沒問題了,可以到不同高度進(jìn)行試飛了,這個發(fā)動機(jī)基本定型。

航空發(fā)動機(jī)是當(dāng)今世界上最復(fù)雜的、多學(xué)科集成的工程機(jī)械系統(tǒng)之一,需要在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速和高載荷的嚴(yán)酷條件下工作,并滿足功率大、重量輕、可靠性高、安全性好、壽命長等眾多十分苛刻甚至相互矛盾的要求,因此航空發(fā)動機(jī)被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)的“皇冠”。我國雖然已經(jīng)是國際上為數(shù)不多的幾個可以獨(dú)立研制航空發(fā)動機(jī)的國家之一,但是航空發(fā)動機(jī)性能不達(dá)標(biāo),一直都是中國航空業(yè)的一塊心病。
十三五期間,我國啟動了航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)重大專項(xiàng),航空工業(yè)持續(xù)發(fā)力,不斷縮小與國際一流發(fā)動機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的差距。

中國科學(xué)院工程熱物理所輕型動力實(shí)驗(yàn)室實(shí)任徐綱:這一款渦扇發(fā)動機(jī)它的耗油率,它的壽命,這些指標(biāo)都達(dá)到了國際先進(jìn)水平,國內(nèi)也是個空白,所有的零件都是自主設(shè)計(jì),然后自主生產(chǎn),尤其是像里面的高溫的單晶渦輪葉片,實(shí)際上就是可以說發(fā)動機(jī)里面,加工的難點(diǎn)中的難點(diǎn)。

單晶葉片處于航空發(fā)動機(jī)中溫度最高、應(yīng)力最復(fù)雜、環(huán)境最惡劣的部位,是航空產(chǎn)品第一關(guān)鍵零件,它的鑄造工藝直接決定了航空發(fā)動機(jī)的性能。
在這臺1000公斤推力的發(fā)動機(jī)中心,核心部件就是眼前這60片單晶葉片。發(fā)動機(jī)將空氣進(jìn)行壓縮之后壓入燃燒室,在有限的空間內(nèi)和燃料發(fā)生劇烈燃燒,產(chǎn)生猛烈的燃?xì)鈬娚淞鳎苿舆@些葉片高速旋轉(zhuǎn),讓看似單薄的零件迸發(fā)出驚人的動力,每一片葉片輸出的馬力都相當(dāng)于一臺2.0排量的SUV汽車。
朱俊強(qiáng):我們一千公斤級的發(fā)動機(jī),它的高壓轉(zhuǎn)速都在三萬多轉(zhuǎn)接近四萬轉(zhuǎn),大概的切向速度就是每秒種450米左右,溫度大概是1720多度。

為了防止熔化,工程技術(shù)人員把每一片葉片都制作成空心,中間還設(shè)計(jì)了一個精密而復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)帶走的熱量,可以在1/20秒、甚至更短的時(shí)間內(nèi)燒開一壺水。但是在1700度的高溫之下,普通金屬還是不夠耐熱。生產(chǎn)單晶葉片,離不開一種珍貴的稀有金屬-錸。
在成都航宇超合金技術(shù)有限公司,我們見到了單晶葉片生產(chǎn)中最為關(guān)鍵的金屬——錸。這是人類發(fā)現(xiàn)最晚的天然元素,因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)者是德國化學(xué)家,因此以萊茵河的名稱命名為錸。它在地殼中的含量比所有的稀土元素都小,比鉆石更難以獲取。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局的報(bào)告,全球探明的錸儲量僅為2500噸左右,錸的價(jià)格跟白金的價(jià)格相仿,一克大概需要兩三百塊錢。
能夠提純錸金屬的,是成都航宇超合金技術(shù)有限公司的母公司,這是一家上市的礦業(yè)公司。2010年,這家公司在其下屬的陜西省洛南縣黃龍鋪鉬礦區(qū)礦山中斟探到錸,儲量達(dá)到176噸,約占全球儲量的7%,僅次于智利、美國、俄羅斯和哈薩克斯坦。近年來,隨著航空工業(yè)的發(fā)展,錸消費(fèi)量的年均增長率為3%,雖然價(jià)格不菲,卻一直處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。

為了找到獲得更多的錸金屬,成都航宇超合金技術(shù)有限公司通過與湖南有色研究院的合作,用一年多的時(shí)間攻克了技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)了錸的提純。但是坐擁這樣的稀缺資源,張政和股東們卻發(fā)現(xiàn)這種稀有金屬在國內(nèi)卻幾乎沒有銷路。
無奈之下,他們把眼光轉(zhuǎn)向國際市場,希望用資源換技術(shù)的模式,尋求與國外這類合金制造企業(yè)的合作。
成都航宇超合金技術(shù)有限公司董事長 張政:每一家都希望跟我們簽長協(xié)價(jià),我們只要生產(chǎn)出來他們就要,但是因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù),所有掌握這個單晶技術(shù)的國家的企業(yè),都受制于美國的一個法律,是不得參與技術(shù)合作的。
美國是最大的錸金屬消費(fèi)國,控制著全球銷售市場,一直處于壟斷地位。由于錸可以廣泛應(yīng)用于噴氣式發(fā)動機(jī)和火箭發(fā)動機(jī),全球約80%的錸用于生產(chǎn)航空發(fā)動機(jī),其在軍事戰(zhàn)略上有重要意義。為了維持在航空工業(yè)的優(yōu)勢地位,美國和其它一些西方國家常年針對中國進(jìn)行材料和技術(shù)封鎖。英國的航空發(fā)動機(jī)巨頭羅爾斯羅伊斯雖然在中國投資建廠,但是對中國員工層層設(shè)防,既便當(dāng)時(shí)已經(jīng)在公司工作了七年的宋陽,也從來沒有機(jī)會接觸其核心技術(shù)。

成都航宇超合金技術(shù)有限公司副總經(jīng)理宋陽:它有一些區(qū)域是限制中國人進(jìn)入的,他們不希望這樣的一些技術(shù)機(jī)密,被中國所了解和掌握。我相信這不光是對于我個人,對于很多在外企航空企業(yè)工作的中國人,可能都會經(jīng)歷這樣的一個比較尷尬的一個時(shí)刻。
越是封鎖,就越說明航空發(fā)動機(jī)的戰(zhàn)略重要性,就越需要突破。當(dāng)宋陽在上海立下這一志愿的時(shí)候,遠(yuǎn)在千里之外的西安,礦業(yè)公司董事長張政也拍板做了一個重要的決定:自己生產(chǎn)用于航空發(fā)動機(jī)的單晶渦輪葉片。
成都航宇超合金技術(shù)有限公司董事長張政:自己想辦法去解決這個技術(shù),因?yàn)槲也幌胫蛔鳛橐粋€元素的供應(yīng)商,而且這樣稀有的一個元素,我們把它供應(yīng)給海外的這些企業(yè),而對中國毫無幫助。
民營企業(yè)進(jìn)軍中國航空業(yè) 單晶葉片國內(nèi)首次量產(chǎn)
一家民營企業(yè),決定要進(jìn)入航空工業(yè)這樣一個資金密集型、人才密集型的行業(yè),這個行業(yè)投資大,周期長,回報(bào)慢,而他們打算生產(chǎn)的單晶渦輪葉片又是目前航空發(fā)動機(jī)所有零件中制造工序最多、周期最長、合格率最低、國外封鎖和壟斷最為嚴(yán)重的零件。面對嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí),要實(shí)現(xiàn)單晶渦輪葉片的量產(chǎn),從人才到技術(shù)再到設(shè)備,他們怎么才能突破這重重難關(guān)呢?
成都航宇超合金技術(shù)有限公司董事長張政:必須先把人才的團(tuán)隊(duì)建成,才能去把整個生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)出來,根據(jù)生產(chǎn)工藝才能在全世界選設(shè)備,這種人才都是全球頂級的人才,我們國家的人才計(jì)劃庫里頭,一定有他們的相應(yīng)的信息,我們是到那兒求援去了。
不出張政所料,在政府幫助下,他很快物色到了幾位國外合適的頂級專家,他們先后就職于幾大著名的航空發(fā)動機(jī)公司,有多年年航空發(fā)動機(jī)零部件研發(fā)、制造、安裝測試、維修、質(zhì)量控制的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。求賢若渴的張政很快向他們拋出了橄欖枝,但最初卻遭到了婉拒。張政明白,一家民營企業(yè)很難對他們產(chǎn)生巨大的吸引力,何況還要遠(yuǎn)赴異國,一切都還要從零開始。
正當(dāng)張政為專家團(tuán)隊(duì)而奔走的時(shí)候,2012年7月,國務(wù)院印發(fā)《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,將航空裝備產(chǎn)業(yè)列為高端裝備制造產(chǎn)業(yè)中的第一個項(xiàng)目,明確提出要突破航空發(fā)動機(jī)核心關(guān)鍵技術(shù),加快推進(jìn)航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)化。國家層面的大力倡導(dǎo)無疑為張政的說服工作增加了最有份量的砝碼。也就從這一年起,張政的公司通過國家海外高層次人才引進(jìn)計(jì)劃,也就是“千人計(jì)劃”,先后成功地引進(jìn)了2位海外頂尖專家,同時(shí)又通過“四川省千人計(jì)劃”、“成都人才計(jì)劃”,搭建起自己的專業(yè)團(tuán)隊(duì)。根據(jù)各級政府相關(guān)政策,這些引進(jìn)人才不光能夠享受最高達(dá)到每人100萬的政策補(bǔ)助,還在出入境及居留、配偶安置、子女入學(xué)、醫(yī)療保險(xiǎn)、激勵表彰等方面享受相關(guān)特殊待遇。
宋陽就是由成都人才計(jì)劃引進(jìn)的團(tuán)隊(duì)骨干之一。政府的人才政策和公司的發(fā)展前景讓他毫不猶豫地選擇了從外企辭職,加盟正在興建的成都航宇公司,圓自己的國產(chǎn)航空發(fā)動機(jī)之夢。
有了團(tuán)隊(duì),也有了士氣,2013年底,在成都市雙流郊區(qū)這片原本荒蕪的土地上,開始生長出中國國產(chǎn)發(fā)動機(jī)單晶葉片的希望。為了能夠早日投產(chǎn),廠房建設(shè)和設(shè)備購置同步進(jìn)行。
成都航宇超合金技術(shù)有限公司副總經(jīng)理 宋陽:單晶爐是單晶澆鑄工藝中最重要的一個設(shè)備,單晶爐是我們整個廠房開始籌建的第一天,就開始尋找合適的供應(yīng)商和技術(shù)方案。
他們最開始在歐洲找到一家業(yè)內(nèi)頗有名氣的單晶爐供應(yīng)商,但是對方卻表示只能提供標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備,拒絕按中國客戶的參數(shù)要求進(jìn)行定制。雖然團(tuán)隊(duì)多次溝通,但是都無功而返。幾經(jīng)輾轉(zhuǎn),他們又找到英國一家單晶爐的供應(yīng)商,那那供應(yīng)商只是想多賣一套設(shè)備,并沒有想到中國能自己生產(chǎn)單晶葉片。
隨著談判的深入,成都航宇拿出他們的訂制化方案,這家專業(yè)的單晶爐制造商不由得對這位行業(yè)新入者另眼相看。
成都航宇超合金技術(shù)有限公司副總經(jīng)理 宋陽:他們認(rèn)為跟西方的先進(jìn)的航空企業(yè)提出的方案是一致的,所以在后邊他們打消了這樣的一個疑慮,相信成都航宇是一個有技術(shù)能力,能夠攻克單晶葉片這樣的一個廠商。

這家供應(yīng)商并沒有看走眼,2015年7月22日,成都航宇第一批產(chǎn)品出爐,合格率一鳴驚人。
2016年,國際權(quán)威第三方檢測機(jī)構(gòu)出具的檢測報(bào)告表明,成都航宇超合金技術(shù)有限公司送檢的單晶葉片在高溫拉伸性能、高溫持久性能等方面的測試結(jié)果均符合歐美標(biāo)準(zhǔn)。成都航宇也成為國內(nèi)首家單晶葉片成品率達(dá)到量產(chǎn)水準(zhǔn)的企業(yè)。
宋陽:中國這么多年的經(jīng)驗(yàn),凡是國外對中國進(jìn)行封鎖的,靠我們自己的自力更生艱苦奮斗,我們都能夠在這個領(lǐng)域取得突破。
單晶葉片投產(chǎn)的時(shí)間不過短短一年,一些生產(chǎn)細(xì)節(jié)還在不斷改進(jìn)。每一片不合格的葉片都是一份保貴的樣本,能為工藝細(xì)節(jié)的改進(jìn)提供有價(jià)值的參考。根據(jù)電子顯微鏡分析的結(jié)果,宋陽打算在重新生產(chǎn)這批葉片時(shí),更換澆鑄環(huán)節(jié)所使用的坩堝。
工藝改進(jìn)后,再通過層層工序,制造出一批這樣的單晶葉片需要一個半月的時(shí)間。因?yàn)楹娇展I(yè)的特殊性,比生產(chǎn)周期更為漫長的,則是打開市場所需要的時(shí)間。
實(shí)際上,就在航宇生產(chǎn)出第一爐單晶頁片的2015年,《中共中央 國務(wù)院關(guān)于深化體制機(jī)制改革加快實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的若干意見》出臺,成都航宇這個航空工業(yè)的新來者,在帶著自己的創(chuàng)新成果走向市場的過程中,得到了政府的有力支持。
2017年2月,成都獲批成為“中國制造2025”試點(diǎn)示范城市。做為國家確定的民用航空高技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地和重要?dú)灀魴C(jī)研發(fā)制造基地,成都正在致力于打造較為完整的產(chǎn)業(yè)體系。成都航宇也持續(xù)得到各級政府的項(xiàng)目資金,從2015年以來已經(jīng)到位的資金就接近4000萬元。其中包括國家、省、市、區(qū)千人計(jì)劃及配套資金946萬元,四川省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)及高端成長型產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)資金項(xiàng)目2040萬元,四川省省級軍民結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金600萬元。而且對于這樣投資大周期長的高科技產(chǎn)業(yè),政府的支持正在由以前的一步到位轉(zhuǎn)變?yōu)楦鶕?jù)項(xiàng)目需要持續(xù)投入。

四川省成都市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會軍民融合推進(jìn)處處長 賓格:我們也希望能夠通過一些基礎(chǔ)領(lǐng)域原創(chuàng)領(lǐng)域的一些東西,形成今后我們制造業(yè)的真正核心能力,我們知道這個過程比較長也比較難,所以我們是做好了思想準(zhǔn)備的。
半小時(shí)觀察:企業(yè)發(fā)力 政府助力 王者才能歸“錸”
科技部的數(shù)據(jù)顯示,2015年全社會研發(fā)支出當(dāng)中,企業(yè)占比高達(dá)77%。到了2016年,這個占比超過了78%。企業(yè)是社會組織中最具創(chuàng)造力的經(jīng)濟(jì)細(xì)胞,更是科技創(chuàng)新的主體。加快實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,就是要使市場在資源配置中起決定性作用,最大限度地激發(fā)企業(yè)的創(chuàng)新活力,同時(shí)政府要發(fā)揮適當(dāng)?shù)恼咭龑?dǎo)作用,鼓勵切切實(shí)實(shí)的創(chuàng)新活動,把創(chuàng)新成果變成實(shí)實(shí)在在的生產(chǎn)力。
延伸閱讀
中國發(fā)現(xiàn)超級金屬“錸” 還有哪些稀有金屬?又有什么用處?
航空發(fā)動機(jī)是當(dāng)今世界上最復(fù)雜的、多學(xué)科集成的工程機(jī)械系統(tǒng)之一,核心部件就是單晶葉片。看似單薄的零件迸發(fā)出驚人的動力,每一片葉片輸出的馬力都相當(dāng)于一臺2.0排量的SUV汽車。生產(chǎn)單晶葉片,離不開一種珍貴的稀有金屬-錸。
在成都航宇超合金技術(shù)有限公司,我們見到了單晶葉片生產(chǎn)中最為關(guān)鍵的金屬——錸。這是人類發(fā)現(xiàn)最晚的天然元素,因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)者是德國化學(xué)家,因此以萊茵河的名稱命名為錸。它在地殼中的含量比所有的稀土元素都小,比鉆石更難以獲取。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局的報(bào)告,全球探明的錸儲量僅為2500噸左右,錸的價(jià)格跟白金的價(jià)格相仿,一克大概需要兩三百塊錢。
能夠提純錸金屬的,是成都航宇超合金技術(shù)有限公司的母公司,這是一家上市的礦業(yè)公司。2010年,這家公司在其下屬的陜西省洛南縣黃龍鋪鉬礦區(qū)礦山中斟探到錸,儲量達(dá)到176噸,約占全球儲量的7%,僅次于智利、美國、俄羅斯和哈薩克斯坦。近年來,隨著航空工業(yè)的發(fā)展,錸消費(fèi)量的年均增長率為3%,雖然價(jià)格不菲,卻一直處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。
為了找到獲得更多的錸金屬,成都航宇超合金技術(shù)有限公司通過與湖南有色研究院的合作,用一年多的時(shí)間攻克了技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)了錸的提純。但是坐擁這樣的稀缺資源,張政和股東們卻發(fā)現(xiàn)這種稀有金屬在國內(nèi)卻幾乎沒有銷路。
無奈之下,他們把眼光轉(zhuǎn)向國際市場,希望用資源換技術(shù)的模式,尋求與國外這類合金制造企業(yè)的合作。
成都航宇超合金技術(shù)有限公司董事長 張政:每一家都希望跟我們簽長協(xié)價(jià),我們只要生產(chǎn)出來他們就要,但是因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù),所有掌握這個單晶技術(shù)的國家的企業(yè),都受制于美國的一個法律,是不得參與技術(shù)合作的。
成都航宇超合金技術(shù)有限公司董事長張政:自己想辦法去解決這個技術(shù),因?yàn)槲也幌胫蛔鳛橐粋€元素的供應(yīng)商,而且這樣稀有的一個元素,我們把它供應(yīng)給海外的這些企業(yè),而對中國毫無幫助。
錸能夠用于生產(chǎn)航空發(fā)動機(jī)核心部件,那么其他稀有金屬呢?
稀有元素是自然界中儲量、分布稀少(一般地殼豐度為100ppm以下)且人類應(yīng)用較少的元素總稱。常用的稀有金屬有鋰、鈦、鐳等。
稀有金屬主要用于制造特種鋼、超硬質(zhì)合金和耐高溫合金,在電氣工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、陶瓷工業(yè)、原子能工業(yè)及火箭技術(shù)等方面。
稀有金屬的名稱具有一定的相對性,隨著人們對稀有金屬的廣泛研究,新產(chǎn)源及新提煉方法的發(fā)現(xiàn)以及它們應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,稀有金屬和其它金屬的界限將逐漸消失,如有的稀有金屬在地殼中的含量比銅、汞、鎘等金屬還要多。
有的稀有金屬在物理-化學(xué)性質(zhì)上近似而不容易分離成單一金屬。過去制取和使用得很少,因此得名為稀有金屬。19世紀(jì)即有稀有元素(rareelements)一詞,20世紀(jì)20年代在此基礎(chǔ)上定名為稀有金屬。稀有金屬開發(fā)較晚,所以有時(shí)還稱為新金屬(newmetals)。第二次世界大戰(zhàn)以來,由于新技術(shù)的發(fā)展,需求量的增大,稀有金屬研究和應(yīng)用迅速發(fā)展,冶金新工藝不斷出現(xiàn),這些金屬的生產(chǎn)量也逐漸增多。稀有金屬已經(jīng)不稀。稀有金屬所包括的金屬也在變化,如鈦在現(xiàn)代技術(shù)中應(yīng)用日益廣泛,產(chǎn)量增多,所以有時(shí)也被列入輕金屬。
報(bào)道稱,電腦、充電電池、混合動力車、GPS系統(tǒng)、iPad、游戲設(shè)備,日常生活中使用的每項(xiàng)技術(shù)幾乎都涉及這些稀有金屬元素中的至少一種
稀有金屬根據(jù)各種元素的物理和化學(xué)性質(zhì),賦存狀態(tài),生產(chǎn)工藝以及其他一些特征,一般從技術(shù)上分為以下五類:
稀有輕金屬
包括鋰Li、銣Rb、銫Cs、鈹Be。比重較小,化學(xué)活性強(qiáng)。
稀有難熔金屬
包括鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鉬、鎢。熔點(diǎn)較高,與碳、氮、硅、硼等生成的化合物熔點(diǎn)也較高。
稀有分散金屬
簡稱稀散金屬,包括鎵、銦、鉈、鍺、錸以及硒、碲。大部分賦存于其他元素的礦物中。
稀有稀土金屬
簡稱稀土金屬,包括鈧、釔及鑭系元素。它們的化學(xué)性質(zhì)非常相似,在礦物中相互伴生。
稀有放射性金屬
包括天然存在的鈁、鐳、釙和錒系金屬中的錒、釷、鏷、鈾,以及人工制造的锝、钷、錒系其他元素和104至107號元素。
上述分類不是十分嚴(yán)格的。有些稀有金屬既可以列入這一類,又可列入另一類。例如錸可列入稀散金屬也可列入稀有難熔金屬。
錸的性質(zhì)及化合物
錸的性質(zhì)
物理性質(zhì)
錸為銀白色金屬或灰到黑色粉末;熔點(diǎn)3186℃,沸點(diǎn)5596℃,密度為20.53g/cm?。金屬錸非常硬,耐磨,耐腐蝕。
化學(xué)性質(zhì)
錸的電子構(gòu)型為[Xe]4f145d56s2,氧化態(tài)有0、-1、+1、+2、+3、+4、+5、+6、+7,主要氧化態(tài)為+3、+4、+5、+7。錸的化學(xué)活潑性取決于他的聚集態(tài),粉末狀金屬錸活潑。錸不溶于鹽酸,溶于硝酸,生成高錸酸:3Re+7HNO3→3HReO4+7NO+2H2O。它也溶于含氨的過氧化氫溶液中,生成高錸酸銨:2Re+2NH3+4H2O2→2NH4ReO4+3H2
錸化合物
錸氧化物
七氧化二錸(Re2O7):黃色固體,具有揮發(fā)性,最常見的氧化錸。溶于水,形成高錸酸HReO4。
二氧化錸(ReO2):深褐色固體物質(zhì)。單斜晶結(jié)構(gòu)。密度11.4~11.6g/cm?。沸點(diǎn)1363℃。但700℃開始分解,生成金屬錸和七氧化錸。具有吸氣性能,揮發(fā)性比較差,在空氣中與堿共熔可形成高錸酸鹽。稍溶于水,不溶于稀酸,可溶于濃的鹵族酸中。易與硝酸、過氧化氫等作用生成錸酸。制取方法在300℃下用氫還原錸酸酐,或400℃在惰性介質(zhì)中(氬、氮)中使錸酸銨分解。為氫還原制取金屬錸原料和有機(jī)化合物合成催化劑。
三氧化錸 (ReO3):紅色,不溶于水。
三氧化二錸 (Re2O3)
氧化二錸(Re2O)
五氧化二錸(Re2O5)
其他錸化合物
錸與硫蒸氣在高溫下化合生成二硫化錸。
錸與硼的化合物二硼化錸(ReB2),硬度極高,與碳化鎢、碳化硅、二硼化鈦和二硼化鋯相近。
四氯化錸晶體結(jié)構(gòu)錸與鹵素中的氟、氯和溴反應(yīng)生成鹵化物,如四氟化錸 ReF4、五氟化錸ReF5、六氟化錸ReF6、七氟化錸ReF7、五氯化錸ReCl5、六氯化錸ReCl6、三氯化錸ReCl3等。錸的鹵化物和鹵氧化物均易水解。ReCl3是三聚紅色固體,為共價(jià)化合物,在溶液中是非電解質(zhì)。四價(jià)錸能形成多種配位化合物。
錸還能形成羰基化合物Re(CO)5和高錸酸鹽M3ReO5(M為一價(jià)金屬),錳和锝都沒有類似的鹽生成。
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