Применение кобальта

Изностойкие материалы. 8% Со. Наиболее важная область применения кобальта – это специальные стали. Добавка кобальта к углеродистой инструментальной стали увеличивает ее сопротивление износу, улучшает режущие свойства. Так, порошковые быстрорежущие стали, содержащие 4% Cr; 2-6% Mo; 6,5-15% W; 3-6% V и 8-12% Co, обладают высокой износостойкостью и твердостью, сохраняют свои свойства до температуры 850°С. Используются для изготовления зуборезного инструмента, фрез, штампового инструмента, волков для холодной прокатки, фасонных резцов.

Весьма важной областью является производство сверхтвердых сплавов, изготовляемых прессованием и сваркой карбида вольфрама, карбидов титана и вольфрама, карбидов титана, тантала и вольфрама и кобальта. Содержание в них кобальта 5-25%. Эти сплавы используются для изготовления режущего инструмента, по твердости приближающихся к алмазу. При переходе от специальных сталей к сверхтвердым сплавам скорость резания возростает в 50-100 раз. Они используются для изготовления штампов, фильер, матриц, сверл и различных горных инструментов. В частности, высокой стойкостью отличаются инструменты и пресс-формы из карбида вольфрама на кобальтовой связке с покрытием из карбида титана.

Кислотоупорные сплавы кобальта. Так, для нерастворимых анодов хорошо зарекомендовал себя сплав, содержащий 75% Co, 13% Si, 7% Cr, 5% Mn. По стойкости в азотной и соляной кислотах превосходит платину.

Для защиты металлов от коррозии применяют кобальтовые покрытия, они очень устойчивы, хорошо полируются.

Кобальт используют для легирования медных и цинковых сплавов. Так, медно-цинковый сплав, легированный кобальтом 0,005-1%, Sn, Al, Ni и Si, обладает высокой коррозионный стойкостью и используется для теплообменников. Добавки Ti, 0,1-1,6% Ni и Co, Al к коррозионностойким цинковым сплавам делают их стойкими к отслаиванию и трещинообразованию и используют для покрытия стали.

Магнитные сплавы. 18% Со. У кобальта коэрцативная сила, характеризующая сопротивляемость размагничиванию в 4 раза выше, чем у железа. У кобальта выше и точка Кюри 1020°С, у железа 769°С. Добавка кобальта к стали до 35-40% значительно увеличивает ее магнитные свойства. Эти стали используют в радиотехнике, телефонных магнитах, в электротехнике. Самым распространенным кобальтсодержащим магнитным материалом являются алюминий-никель-кобальт-железистые сплавы, известные как Алнико. Самый ценный из них Алнико 5 содержит 24% Со. В редкоземельно-кобальтовых магнитах обычно содержиться 65% Со и 35% Sm. Сплавы Алнико обычно имеют энергетический потенциал в диапазоне 5,5 МгсЭ, ферриты 4 МгсЭ и самарий-кобальтовые магниты 18-22 МгсЭ. Мощные магниты типа Sm-Co представляются весьма ценными для новых сфер применения, например для различных узлов ЭВМ и легких мощных электродвигателей. Применение таких сильных магнитов снижает массу электродвигателей на треть или даже вдвое.

Суперсплавы. 22% Со. Жаропрочные и коррозионноустойчивые сплавы типа стеллитов, они содержат Fe-Ni-Cr и Со. Введение кобальта повышает прочность при высоких температурах и упругость сплава. Используют в моторостроении, чаще всего применяют для газовых турбин ракетных двигателей. Сплавы Виталиум Co-Cr-Mo применяют в медицине при изготовлении искусственных органов, например искусственных соединений, применяемых при переломах бедренной кости, безопасны для организма.

Химическая промышленность. 19 % Со. Широко применяется как катализатор во многих процессах органического синтеза, например синтеза бензола из СО и водорода, окислении аммиака в производстве азотной кислоты и др. Мо-Со катализаторы применяют для обоссеривания нефти и газа. Соединения кобальта используют в качестве абсорбентов.

Наиболее старой областью применения кобальта является стекольная и керамическая промышленность. 9% Со. Где соединения кобальта служат для окраски стекол, эмали и фарфора.

Бурно развивается использование кобальта в перезаряжающихся источниках питания для портативных компьютеров и мобильных телефонов. В них применяется кобальтат лития в качестве высокоэффективного положительного электрода для производства литиевых аккумуляторов. В прогнозе быстрое расширение использования современных аккумуляторов в электромобилях и гибридных двигателях, приводящее к росту рынка содержащих кобальт литий-ионных и никель-металл-гидридных топливных элементов.

Выпуск кобальта в 2011 г. может достигнуть 84 тыс. т., при потреблении 70 тыс. т. Цена кобальта (2011 г.) составляет 36000 $/т. Крупнейшие производители кобальта – ДРКонго, Замбия, Китай, Россия.

Дата добавления: 2014-11-06; просмотров: 566; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!