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冶金での水素の使用とは何ですか?

水素は、主にその強力な還元特性のために、さまざまな冶金プロセスで重要な役割を果たします。これが使用方法です:

1。金属酸化物の還元:

* 直接削減: 水素は、金属酸化物を純粋な金属に直接還元するために使用されます。これは、タングステン、モリブデン、チタンなどの金属を抽出するために特に重要であり、従来の炭素ベースの方法を使用して減らすことが困難です。

* 例: 二酸化チタンからチタンスポンジを生産するプロセス:TIO2 + 2H2→TI + 2H2O

2。金属精製:

* 水素精製: 水素は、ニッケル、コバルト、銅などの金属を洗練するために使用できます。これには、溶融金属から酸素、炭素、窒素などの不純物を除去することが含まれます。

* 例: ニッケル精製のMONDプロセスでは、ニッケルは一酸化炭素と反応して揮発性ニッケルカルボニルを形成します。これは、水素を使用して純粋なニッケルを生成して分解します。

3。粉末冶金:

* 水素還元: 水素は、金属酸化物を細い金属粉末に減らすために使用されます。これらの粉末は、粉末冶金でさまざまなコンポーネントを作成するために使用されます。

* 例: 鉄粉末は、水素を使用して酸化鉄を減らすことにより生成されます。

4。金属被覆:

* 水素雰囲気: 水素を使用して、クラッディング金属用の制御された大気を作成できます。これには、1つの金属の薄い層を別の金属の表面に結合して、改善された特性が含まれます。

* 例: チタンの被覆では、水素大気が酸化を防ぎ、滑らかで均一なコーティングを可能にします。

5。水素抱負:

* 水素拡散: 水素は、特に高温や圧力で金属に拡散する可能性があります。これは、金属を弱め、ひび割れを起こしやすくする現象である水素包発につながる可能性があります。

* 緩和: 金属中の水素含有量の制御と管理は、この腹部を避けるために重要です。

全体として、冶金での水素の使用は多面的で非常に重要です。

* 金属抽出: 炭素によって容易に還元できない金属の直接削減。

* 金属精製: 不純物を除去し、純度を高めます。

* パウダー冶金: さまざまなアプリケーション用の金属粉末の作成。

* 金属被覆: 金属を結合するための制御雰囲気。

* 水素包発: その悪影響を理解し、緩和します。

ただし、水素抑制の潜在的な悪影響に注意し、その使用を慎重に管理することが重要です。

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