銥是地球地殼中稀有的元素之一,平均質(zhì)量比例只有百萬分之0.001。金的豐度是它的40倍,鉑是它的10倍,而銀和汞都是它的80倍。相比之下,銥在隕石里的含量則高很多,一般在百萬分之0.5以上??茖W(xué)家相信,銥在整個(gè)地球的含量比在地殼中的含量高很多,但由于它密度高,而且具親鐵性,所以在地球仍處于熔融狀態(tài)時(shí),就已沉到地球的內(nèi)核了。
銥的主要性能是:⑴密度22.56g/cm^3;⑵熔點(diǎn)2454℃,銥制品使用溫度可達(dá)2100~2200¨C;⑶彈性模量高(538.3GPa),泊松系數(shù)低(0.26),低溫塑性很差;⑷是耐腐蝕的金屬,致密態(tài)銥不溶于所有無機(jī)酸,也不被其他金屬熔體浸蝕,例如熔化的鉛、鋅、鎳、鐵、金等;能耐許多熔融試劑和高溫硅酸鹽的浸蝕;⑸像其他鉑族金屬合金一樣,銥合金能牢固吸附有機(jī)物,可作催化劑材料;⑹銥在空氣或氧氣中600℃以上生成IrO2,并在1100℃分解;在1227℃空氣中銥的揮發(fā)量為鉑的100倍。銥可采用高頻或中頻爐、電弧爐、電子束等熔煉。銥在1600℃以上具有好的塑性,通常進(jìn)行熱加工。
銥的供應(yīng)主要來自礦產(chǎn)開采和二次回收,全球銥的儲(chǔ)量有限且產(chǎn)量較少,供應(yīng)相對(duì)緊張。當(dāng)電子、化工、航空航天等行業(yè)對(duì)銥的需求大幅增加,而供應(yīng)無法及時(shí)滿足時(shí),銥的回收價(jià)格就會(huì)上漲;反之,若需求疲軟,價(jià)格則可能下跌。
銥的應(yīng)用大部份運(yùn)用其高熔點(diǎn)、高硬度和抗腐蝕性質(zhì)。銥金屬以及銥﹣鉑合金和鋨﹣銥合金的耗損很低,可用來制造多孔噴絲板。噴絲板用于把塑料聚合物擠壓成纖維,例如人造絲。鋨﹣銥合金也可以用于指南針軸承和計(jì)重秤。
銥的形態(tài)直接影響其回收過程的復(fù)雜程度。銥粉、銥塊和銥合金在提純過程中所需的處理方式完全不同。銥粉通常通過高溫熔融法進(jìn)行初步還原處理,利用氫氣作為還原劑,在1000℃以上環(huán)境下將雜質(zhì)分離。
銥的耐腐蝕、耐高溫性質(zhì)很強(qiáng),所以非常適合作為合金添加物。飛機(jī)引擎中的一些長期使用部件是由銥合金組成的,銥﹣鈦合金也被用作水底管道材料。加入銥可提升鉑合金的硬度。純鉑的維氏硬度為56 HV,而含50%銥的鉑合金硬度可超過500 HV。
銥金屬的價(jià)格穩(wěn)定性較差,因其市場需求在不同領(lǐng)域的變化而波動(dòng)。近年來,電子產(chǎn)品、汽車催化劑和航空航天領(lǐng)域的需求增長,推動(dòng)了銥的價(jià)格上漲。銥的性使其成為投資者關(guān)注的焦點(diǎn),在原材料供應(yīng)緊張時(shí),銥的價(jià)格呈現(xiàn)上升趨勢。
銥銠合金:是銥和銠的二元合金,在高溫下為連續(xù)固溶體,有IrRhl0、IrRh40、IrRh50和IrRh-70等合金。Ir-Rh40合金的鑄態(tài)維氏硬度l736MPa,IrPh70的為1422MPa。合金的高溫抗氧化能力比純銥強(qiáng),在2000℃時(shí)IrRh60氧化失重約5%。而純銥失重高達(dá)27%。用高頻爐氬氣保護(hù)熔煉,鑄錠經(jīng)熱軋和適量的冷加工成材。主要用作高溫抗氧化熱電偶,使用溫度可達(dá)2000℃以上,有IrRh60-Ir、IrRh40-Ir以及IrRh50-IrRu10等,后者熱電勢高,在2000℃時(shí)可達(dá)17.18mV。
銥,一種稀有且堅(jiān)硬的貴金屬,常用于高溫、高壓和腐蝕性環(huán)境中的重要應(yīng)用。銥的價(jià)格波動(dòng)與市場需求、產(chǎn)量和全球經(jīng)濟(jì)形勢息息相關(guān)。2024年,銥金屬的價(jià)格約在每克750元至760元之間,這一價(jià)格水平主要受限于銥的性及其在工業(yè)領(lǐng)域中的特定用途。