Что произойдет, если рений сплавить с ниобием, вольфрамом и танталом?

Рений добавляют в жаропрочные суперсплавы, которые используются для изготовления деталей реактивных двигателей, на долю которых приходится 70% мирового производства рения. Еще одно важное применение - это платино-рениевые катализаторы, которые в основном используются при производстве бессвинцового высокооктанового бензина.

Суперсплавы на основе никеля обладают улучшенным сопротивлением ползучести за счет добавления рения. Сплавы обычно содержат 3% или 6% рения. Сплавы второго поколения содержат 3%; эти сплавы использовались в двигателях F-15 и F-16, а новые монокристаллические сплавы третьего поколения содержат 6% рения; они используются в двигателях F-22 и F-35. Рений также используется в суперсплавах, таких как CMSX-4 (2-е поколение) и CMSX-10 (3-е поколение), которые используются в промышленных газотурбинных двигателях, таких как GE 7FA. Рений может сделать суперсплавы нестабильными микроструктурно, образуя нежелательные TCP-подобные фазы (топологически близкие). В суперсплавах 4-го и 5-го поколения для предотвращения этого эффекта используется рутений. Среди прочего, новыми суперсплавами являются ЭПМ-102 (с 3% Ru) и TMS-162 (с 6% Ru), а также TMS-138 и TMS-174.

Рений улучшает свойства вольфрама. Вольфрам-рениевые сплавы более пластичны при низких температурах, что облегчает их обработку. Также улучшена стабильность при высоких температурах. Эффект усиливается с увеличением концентрации рения, поэтому вольфрамовые сплавы производятся с содержанием до 27% Re, что является пределом растворимости. Изначально вольфрам-рениевая проволока была создана с целью получения более пластичной проволоки после рекристаллизации. Это позволяет проволоке достигать определенных рабочих характеристик, включая превосходную виброустойчивость, лучшую пластичность и более высокое удельное сопротивление. Одно из применений сплавов вольфрам-рений - источники рентгеновского излучения. Высокая температура плавления обоих соединений, а также высокая атомная масса делают их устойчивыми к длительному электронному воздействию. Ренийвольфрамовые сплавы также используются в качестве термопар для измерения температуры до 2200 ° C.

Высокая температурная стабильность, низкое давление пара, хорошая износостойкость и способность противостоять рениевой дуговой коррозии полезны для самоочищающихся электрических контактов. В частности, возникающий при переключении разряд окисляет контакты. Однако Re2O7 оксид рения имеет плохую стабильность (возгоняется до ~ 360 ° C) и поэтому удаляется во время разряда.

Рений имеет высокую температуру плавления и низкое давление пара, как у тантала и вольфрама. В результате рениевые нити демонстрируют более высокую стабильность, если нить используется не в вакууме, а в кислородсодержащей атмосфере. Эти нити накаливания широко используются в масс-спектрометрах, ионных датчиках и фотографических лампах.