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铼
Re 75

Rhenium

铼是一种化学元素,符号为 Re,原子序数为 75。它是银灰色的难熔过渡金属,地壳中最稀有的稳定元素之一(仅约 1 ppb)。工业上,铼几乎完全用于航空发动机高温合金——在镍基超合金中添加 1-3% 铼可将蠕变寿命提高 3 倍,用于喷气发动机涡轮叶片。

过渡金属 USGS 2025 银灰色
原子序数 75Z
原子量 186.207u
价电子数 2
电子排布 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d5
密度
21.02g/cm³
熔点
3186°C
地壳丰度
0.0004ppm
年产量
60kilograms (rhenium content)
回收利用率
70%(极低回收率;从辉钼矿精矿和喷气发动机叶片中回收

为什么用它

铼是熔点最高的金属之一(3186 ℃)且地壳极稀少,它加入镍基高温合金可显著提高涡轮叶片的蠕变抗力,是航空发动机高压涡轮不可缺少的战略金属;其催化剂还用于炼油重整。

应用

高温合金喷气发动机催化剂

应用详解单质与化合物用途

元素的主要用途

铼是地壳中最稀有的金属之一,几乎不从独立矿床开采,而是作为钼铜矿冶炼的副产物回收,产量极小、价格昂贵,长期被列为战略关键金属。它最大宗的用途是制造高温合金,用于喷气发动机和燃气轮机的涡轮叶片、燃烧室和涡轮盘——含铼的镍基单晶高温合金能在接近熔点的温度下长期承受巨大离心力和热冲击,是现代商用航空发动机单晶叶片不可或缺的合金元素,一台大型客机发动机里铼用量虽小却不可替代。除航空发动机外,工业燃气轮机、火箭发动机喷管和高超音速飞行器部件也使用含铼合金。在化工领域,铼主要以铂铼双金属催化剂的形式用于石油催化重整,把低辛烷值石脑油转化为高辛烷值汽油和芳烃,这种催化剂活性高、寿命长、抗积碳能力强,是炼油工业的关键催化体系。此外,铼还用于高温热电偶、X射线靶材和某些电子元器件。

常见化合物及其用途

七氧化二铼(Re2O7)是铼最易挥发的氧化物,橙黄色固体,是从钼矿焙烧烟尘中提取铼的关键中间产物,也是制备高纯铼化合物和催化剂的起点。高铼酸铵(NH4ReO4)是工业上最重要的铼盐,白色晶体,直接用于制备铂铼重整催化剂和金属铼粉,也是铼贸易和计价的主要商品形态。三氧化铼(ReO3)是一种具有金属光泽的红色氧化物,主要用于催化研究和特种薄膜材料。二硫化铼(ReS2)是一种层状过渡金属硫族化合物,具有类石墨烯的二维结构,在催化加氢、电化学储能和半导体研究中受到关注,但尚未形成大规模工业应用。整体而言,铼的化合物绝大多数服务于炼油催化和高温合金前驱体,民用市场极小。

元素小史

1925 年 Noddack 夫妇发现,以莱茵河命名

相关元素

Sc · Ti · V · Cr · Mn · Fe · Co · Ni ·

常见问题长尾问答 · 数据驱动

铼的熔点是多少?
3186 °C
铼的沸点是多少?
5596 °C
铼的密度是多少?
21.02 g/cm³
铼的原子序数和元素分类是什么?
75 · 过渡金属
铼主要从哪种矿石中提取?
辉钼矿
铼的全球储量是多少?
2500 tonnes
铼的年产量是多少?
60 kilograms (rhenium content)
铼主要用在哪些领域?
铼是熔点最高的金属之一(3186 ℃)且地壳极稀少,它加入镍基高温合金可显著提高涡轮叶片的蠕变抗力,是航空发动机高压涡轮不可缺少的战略金属;其催化剂还用于炼油重整。
铼是谁在什么时候发现的?
小川方正 · 1908