钴的運用現狀
目前,钴的消費(fèi)與運用的傳統領域主要包括電(diàn)池材料、超級耐熱合金、工(gōng)具鋼、硬質合金、磁性材料;以化合物(wù)方式消費(fèi)钴主要用于催化劑、幹燥劑、試劑、顔料與染料等。钴-60是一(yī)種廣泛所使用的放(fàng)射性材料,在生(shēng)物(wù)化學中(zhōng)被廣泛應用于活化分(fēn)析;在電(diàn)鍍、腐蝕和催化中(zhōng)用于示蹤研究;在醫療中(zhōng)被用來放(fàng)射檢查和治療。
1、磁性材料
钴是磁化一(yī)次就能保持磁性的少數金屬之一(yī)。在熱影響下(xià),失去(qù)了磁性的溫度叫居裏點。鐵的居裏點爲769℃,鎳爲358℃,而钴可達1150℃。帶有60%钴的磁性鋼比通常磁性鋼的矯頑磁力增強2.5倍。振動環境下(xià),通常磁性鋼失去(qù)了差不多1/3的磁性。而钴鋼僅失去(qù)了2%-3.5%的磁性。因爲钴優越的磁特性,被大(dà)量應用于高性能磁性材料的生(shēng)産。
磁性材料是重要的功能材料,在電(diàn)子工(gōng)業和高科技領域起着至關重要的作用。钴在磁性材料領域的應用分(fēn)布如下(xià):70%用以Alnico永磁合金,20%用以Smco合金,10%用于其他稀土永磁材料。近年來,不但磁性材料總産量增加了不少,并且磁體(tǐ)市場結構也發生(shēng)了很大(dà)的變化。從世界範圍來看,鋁鎳钴磁體(tǐ)總産量持續下(xià)降,但近年來我(wǒ)國開(kāi)展的大(dà)規模電(diàn)網改造使鋁鎳钴磁體(tǐ)總産量維持在2000噸左右,而衫钴合金總産量有逐年遞增的态勢。
2、硬質合金與超級合金
帶有一(yī)定量钴的刀具鋼能夠顯著提升鋼耐磨性切削性能,钴将合金組成中(zhōng)其他金屬碳化物(wù)晶粒結合在一(yī)起,使合金具更高的韌性,并減少對沖擊的敏感性能,這種合金熔焊在零件表面,可讓零件的壽命增強3-7倍。含钴50%以上的凱實工(gōng)業特硬質合金即便加熱至1000℃也不會失去(qù)其原有的硬度。
溫度在1038℃以上時,钴基合金的優越性就顯露無遺,非常适合用來制作高效率的高溫發動機和汽輪機等,因此钴基合金被廣泛地應用在航空航天和現代軍事領域中(zhōng)。在航空渦輪發動機的結構材料中(zhōng)使用含20%-27%鉻的钴基合金可以從不使用任何保護塗層的條件下(xià)材料做到很高的抗氧化性。核反應堆供熱工(gōng)作室熱介質渦輪發動機可以不檢修而連續運轉一(yī)年以上。
目前我(wǒ)國是世界一(yī)硬質合金生(shēng)産國。金屬钴在硬質合金領域卓越的性能表現使之需求也将出現穩定增長趨勢。
3、電(diàn)池材料
目前钴的消耗量近40%用以充電(diàn)電(diàn)池材料,如用于锂離(lí)子電(diàn)池的钴酸锂,用以鎳氫電(diàn)池的氧化亞钴等。