¿Cuáles son los diferentes tipos de metal vanadio?
Varios tipos de aleaciones de metal vanadio se producen industrialmente para diferentes aplicaciones. El vanadio se alea más comúnmente con hierro en varias aleaciones de acero, pero también se alea con materiales como titanio y galio. El metal vanadio se utiliza por su alta resistencia y su capacidad para mantener esa resistencia a altas temperaturas. Algunas aleaciones de vanadio también tienen otras propiedades útiles, como la superconductividad y la resistencia a la corrosión.
El vanadio es un metal gris plateado. Es el elemento 23 en la tabla periódica, y su forma más común tiene un peso atómico de 50.9. Es suave y dúctil, con un punto de fusión de 3470 ° F (1910 ° C, o 2183 ° K). Nunca se encuentra en estado puro en la naturaleza y se extrae para uso humano de minerales como vanadinita, magnetita y carotita, generalmente en forma de óxido de vanadio (V 2 0 5 ), también llamado pentóxido de vanadio. Tiene dos isótopos naturales, con la gran mayoría de vanadio en forma de vanadio-51, que es estable, y un pequeño porcentaje en forma de isótopo radiactivo vanadio-50.
Una aleación de hierro y vanadio hecha de al menos un 35 por ciento de vanadio se llama ferrovanadio. El ferrovanadio se usa en la producción de aceros hechos de vanadio y hierro, el uso principal del metal vanadio. Estas aleaciones de acero también a veces incluyen otros metales de aleación, como el níquel, el aluminio y el cromo.
El vanadio le da al acero una mayor resistencia y un mejor rendimiento a altas temperaturas. Los aceros de vanadio con alto contenido de carbono tienen cantidades muy pequeñas de vanadio, alrededor del 0,15 por ciento al 0,25 por ciento. Los aceros para herramientas de alta velocidad pueden tener un contenido de metal vanadio mucho más alto, hasta un 14.5 por ciento. Las aleaciones de acero que contienen vanadio a menudo se usan en aplicaciones que requieren resistencia y resistencia al calor, como herramientas de corte y piezas del motor.
El vanadio también se usa en aleaciones de titanio, generalmente en combinación con el aluminio metálico. Estas aleaciones, que generalmente son alrededor del 4 por ciento de vanadio, son costosas pero pueden tener una excelente resistencia y tenacidad que se mantienen a temperaturas muy altas. También son ligeros y resistentes a la corrosión. Las aleaciones de titanio que contienen vanadio se usan comúnmente para aplicaciones aeroespaciales y militares que requieren alta resistencia al calor, como en motores y turbinas, y en motores de automóviles de alto rendimiento. También tienen una alta biocompatibilidad, lo que significa que no tienen efectos tóxicos en los tejidos vivos ni causan respuestas dañinas del sistema inmunitario, por lo que a menudo se usan en dispositivos médicos implantados.
El vanadio aleado con galio es una aleación superconductora utilizada en imanes superconductores. Un superconductor es un material que conduce electricidad sin resistencia eléctrica a temperaturas muy bajas. El vanadio-galio se vuelve superconductor a una temperatura de solo 14.2 ° Kelvin por encima del cero absoluto (-434.1 ° F, o -258.9 ° C). Las aleaciones de vanadio-galio también pueden contener pequeñas cantidades de otros elementos como niobio, estaño o platino.