Nick Connor

Sobre o Hólmio

O hólmio faz parte da série dos lantanídeos, o hólmio é um elemento de terras raras. O hólmio é um metal branco prateado relativamente macio e maleável.

Resumo

Elemento	Hólmio
Número atômico	67
Categoria do elemento	Metal de terras raras
Fase em STP	Sólido
Densidade	8,795 g/cm3
Resistência à tração	260 MPa
Força de rendimento	220 MPa
Módulo de elasticidade de Young	64,8 GPa
Escala de Mohs	N/D
Dureza Brinell	750 MPa
Dureza Vickers	490 MPa
Ponto de fusão	1474 °C
Ponto de ebulição	2600 °C
Condutividade térmica	16 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica	11,2 µm/mK
Calor específico	0,16 J/gK
Calor de fusão	12,2 kJ/mol
Calor da vaporização	241 kJ/mol
Resistividade elétrica [nanoOhm meter]	814
Suscetibilidade Magnética	N/D

Aplicações do Hólmio

O hólmio tem a maior força magnética de qualquer elemento e, portanto, é usado para criar os campos magnéticos mais fortes gerados artificialmente. O hólmio pode absorver nêutrons, por isso é usado em reatores nucleares para manter uma reação em cadeia sob controle. Suas ligas são usadas em alguns ímãs.

 

 

Produção e preço do Hólmio

Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do Holmium puro estavam em torno de 7400 $/kg.

O hólmio puro pode ser obtido através da redução do fluoreto de hólmio com cálcio metálico. Ocorre combinado com outros elementos em gadolinita (a parte preta do espécime ilustrado à direita), monazita e outros minerais de terras raras. Nenhum mineral dominante em hólmio foi encontrado ainda. As principais áreas de mineração são China, Estados Unidos, Brasil, Índia, Sri Lanka e Austrália, com reservas de hólmio estimadas em 400000 toneladas.

Fonte: www.luciteria.com

Propriedades Mecânicas do Hólmio

Força do Hólmio

Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original. A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica.

Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa.

Veja também: Resistência dos Materiais

Resistência à tração final do Hólmio

A resistência à tração final do Hólmio é de 260 MPa.

Força de Cedência do Hólmio

O limite de escoamento do Hólmio é de 220 MPa.

Módulo de Elasticidade do Hólmio

O módulo de elasticidade de Young do Hólmio é de 220 MPa.

Dureza do Hólmio

Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.

A dureza Brinell do Hólmio é de aproximadamente 750 MPa.

O método de teste de dureza Vickers foi desenvolvido por Robert L. Smith e George E. Sandland na Vickers Ltd como uma alternativa ao método Brinell para medir a dureza dos materiais. O  método de teste de dureza Vickers também pode ser usado como um método de teste de microdureza, que é usado principalmente para peças pequenas, seções finas ou trabalhos de profundidade de caixa.

A dureza Vickers do Holmium é de aproximadamente 490 MPa.

A dureza ao risco é a medida de quão resistente uma amostra é à deformação plástica permanente devido ao atrito de um objeto pontiagudo. A escala mais comum para este teste qualitativo é a escala de Mohs, que é usada em mineralogia. A escala Mohs de dureza mineral é baseada na capacidade de uma amostra natural de mineral riscar visivelmente outro mineral.

O hólmio tem uma dureza de aproximadamente N/A.

Veja também: Dureza dos Materiais

Hólmio – Estrutura Cristalina

Uma possível estrutura cristalina do Hólmio é a estrutura compacta hexagonal.

Nos metais e em muitos outros sólidos, os átomos estão dispostos em arranjos regulares chamados cristais. Uma rede cristalina é um padrão repetitivo de pontos matemáticos que se estende por todo o espaço. As forças de ligação química causam essa repetição. É esse padrão repetido que controla propriedades como força, ductilidade, densidade, condutividade (propriedade de conduzir ou transmitir calor, eletricidade, etc.) e forma. Existem 14 tipos gerais de tais padrões conhecidos como reticulados de Bravais.

Veja também: Estrutura Cristalina de Materiais

Estrutura Cristalina de Hólmio

Propriedades Térmicas do Hólmio

Hólmio – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição

O ponto de fusão do Hólmio é 1474 °C.

O ponto de ebulição do Hólmio é 2600 °C.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.

Hólmio – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Hólmio é 16 W/(m·K).

As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.

Coeficiente de Expansão Térmica do Hólmio

O coeficiente de expansão térmica linear do Hólmio é de 11,2 µm/(m·K).

A expansão térmica é geralmente a tendência da matéria de mudar suas dimensões em resposta a uma mudança na temperatura. Geralmente é expresso como uma mudança fracionária no comprimento ou volume por unidade de mudança de temperatura.

Hólmio – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização

O calor específico do Hólmio é 0,16 J/g K.

A capacidade calorífica é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade calorífica C tem a unidade de energia por grau ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno como uma propriedade intensiva, a capacidade calorífica é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto a quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra.

O calor latente de fusão do Hólmio é 12,2 kJ/mol.

O calor latente de vaporização do Hólmio é 241 kJ/mol.

Calor latente é a quantidade de calor adicionada ou removida de uma substância para produzir uma mudança de fase. Essa energia quebra as forças atrativas intermoleculares e também deve fornecer a energia necessária para expandir o gás (o pΔV trabalho). Quando o calor latente é adicionado, nenhuma mudança de temperatura ocorre. A entalpia de vaporização é uma função da pressão na qual essa transformação ocorre.

Hólmio – Resistividade Elétrica – Suscetibilidade Magnética

A propriedade elétrica refere-se à resposta de um material a um campo elétrico aplicado. Uma das principais características dos materiais é sua capacidade (ou falta de capacidade) de conduzir corrente elétrica. De fato, os materiais são classificados por essa propriedade, ou seja, são divididos em condutores, semicondutores e não condutores.

Veja também: Propriedades Elétricas

A propriedade magnética refere-se à resposta de um material a um campo magnético aplicado. As propriedades magnéticas macroscópicas de um material são consequência das interações entre um campo magnético externo e os momentos de dipolo magnético dos átomos constituintes. Diferentes materiais reagem à aplicação do campo magnético de forma diferente.

Veja também:  Propriedades Magnéticas

Resistividade Elétrica do Hólmio

A resistividade elétrica do Hólmio é 814 nΩ⋅m.

A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o Hólmio conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.

Suscetibilidade Magnética do Hólmio

A suscetibilidade magnética do Hólmio é N/A.

No eletromagnetismo, a suscetibilidade magnética é a medida da magnetização de uma substância. A suscetibilidade magnética é um fator de proporcionalidade adimensional que indica o grau de magnetização do Hólmio em resposta a um campo magnético aplicado.

 

Sobre o Érbio

O érbio é um metal sólido branco prateado quando isolado artificialmente, o érbio natural é sempre encontrado em combinação química com outros elementos. É um lantanídeo, um elemento de terras raras, originalmente encontrado na mina de gadolinita em Ytterby, na Suécia.

Resumo

Elemento	Érbio
Número atômico	68
Categoria do elemento	Metal de terras raras
Fase em STP	Sólido
Densidade	9,066 g/cm3
Resistência à tração	260 MPa
Força de rendimento	250 MPa
Módulo de elasticidade de Young	69,9 GPa
Escala de Mohs	N/D
Dureza Brinell	800 MPa
Dureza Vickers	590 MPa
Ponto de fusão	1529 °C
Ponto de ebulição	2868 °C
Condutividade térmica	15 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica	12,2 µm/mK
Calor específico	0,17 J/gK
Calor de fusão	19,9 kJ/mol
Calor da vaporização	261 kJ/mol
Resistividade elétrica [nanoOhm meter]	860
Suscetibilidade Magnética	+44000e-6 cm3/mol

Aplicações do Érbio

O érbio está sendo usado nos setores metalúrgico e nuclear. Em reatores nucleares, o érbio é proposto como um absorvedor queimável para compensar a reatividade inicial no início do ciclo do combustível. Quando este elemento é adicionado ao vanádio, reduz a dureza e aumenta a trabalhabilidade. O sal de érbio tem uma cor pastel atraente. O óxido de érbio, que dá uma cor rosa, tem sido utilizado como corante em esmaltes e vidros de porcelana.

 

Produção e preço do Érbio

Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do Erbium puro estavam em torno de 2700 $/kg.

As principais fontes comerciais de érbio são os minerais xenotime e euxenita e, mais recentemente, as argilas de adsorção de íons do sul da China; em consequência, a China tornou-se agora o principal fornecedor global deste elemento.

Fonte: www.luciteria.com

Propriedades Mecânicas do Érbio

Força do Érbio

Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original. A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica.

Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa.

Veja também: Resistência dos Materiais

Resistência à tração final do Érbio

A resistência à tração final do Érbio é de 260 MPa.

Força de rendimento do Érbio

O limite de escoamento do Érbio é de 250 MPa.

Módulo de Elasticidade do Érbio

O módulo de elasticidade de Young do Érbio é de 250 MPa.

Dureza do Érbio

Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.

A dureza Brinell do Érbio é de aproximadamente 800 MPa.

O método de teste de dureza Vickers foi desenvolvido por Robert L. Smith e George E. Sandland na Vickers Ltd como uma alternativa ao método Brinell para medir a dureza dos materiais. O método de teste de dureza Vickers também pode ser usado como um método de teste de microdureza, que é usado principalmente para peças pequenas, seções finas ou trabalhos de profundidade de caixa.

A dureza Vickers do Érbio é de aproximadamente 590 MPa.

A dureza ao risco é a medida de quão resistente uma amostra é à deformação plástica permanente devido ao atrito de um objeto pontiagudo. A escala mais comum para este teste qualitativo é a escala de Mohs, que é usada em mineralogia. A escala Mohs de dureza mineral é baseada na capacidade de uma amostra natural de mineral riscar visivelmente outro mineral.

O Érbio tem uma dureza de aproximadamente N/A.

Veja também: Dureza dos Materiais

Érbio – Estrutura Cristalina

Uma possível estrutura cristalina do Érbio é a estrutura  hexagonal compacta.

Nos metais e em muitos outros sólidos, os átomos estão dispostos em arranjos regulares chamados cristais. Uma rede cristalina é um padrão repetitivo de pontos matemáticos que se estende por todo o espaço. As forças de ligação química causam essa repetição. É esse padrão repetido que controla propriedades como força, ductilidade, densidade, condutividade (propriedade de conduzir ou transmitir calor, eletricidade, etc.) e forma. Existem 14 tipos gerais de tais padrões conhecidos como reticulados de Bravais.

Veja também: Estrutura Cristalina de Materiais

Estrutura Cristalina de Érbio

Propriedades Térmicas do Érbio

Érbio – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição

O ponto de fusão do Érbio é 1529 °C.

O ponto de ebulição do Érbio é 2868 °C.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.

Érbio – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Érbio é 15 W/(m·K).

As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.

Coeficiente de Expansão Térmica do Érbio

O coeficiente de expansão térmica linear de Érbio é 12,2 µm/(m·K).

A expansão térmica é geralmente a tendência da matéria de mudar suas dimensões em resposta a uma mudança na temperatura. Geralmente é expresso como uma mudança fracionária no comprimento ou volume por unidade de mudança de temperatura.

Érbio – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização

O calor específico do Érbio é 0,17 J/g K.

A capacidade calorífica é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade calorífica C tem a unidade de energia por grau ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno como uma propriedade intensiva, a capacidade calorífica é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto a quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra.

O calor latente de fusão do Érbio é 19,9 kJ/mol.

O calor latente de vaporização do Érbio é 261 kJ/mol.

Calor latente é a quantidade de calor adicionada ou removida de uma substância para produzir uma mudança de fase. Essa energia quebra as forças atrativas intermoleculares e também deve fornecer a energia necessária para expandir o gás (o pΔV trabalho). Quando o calor latente é adicionado, nenhuma mudança de temperatura ocorre. A entalpia de vaporização é uma função da pressão na qual essa transformação ocorre.

Érbio – Resistividade Elétrica – Suscetibilidade Magnética

A propriedade elétrica refere-se à resposta de um material a um campo elétrico aplicado. Uma das principais características dos materiais é sua capacidade (ou falta de capacidade) de conduzir corrente elétrica. De fato, os materiais são classificados por essa propriedade, ou seja, são divididos em condutores, semicondutores e não condutores.

Veja também: Propriedades Elétricas

A propriedade magnética refere-se à resposta de um material a um campo magnético aplicado. As propriedades magnéticas macroscópicas de um material são consequência das interações entre um campo magnético externo e os momentos de dipolo magnético dos átomos constituintes. Diferentes  materiais reagem à aplicação do campo magnético de forma diferente.

Veja também:  Propriedades Magnéticas

Resistividade Elétrica do Érbio

A resistividade elétrica do Érbio é 860 nΩ⋅m.

A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o Erbium conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.

Suscetibilidade Magnética do Érbio

A suscetibilidade magnética do Erbium é +44000e-6 cm³/mol.

No eletromagnetismo, a suscetibilidade magnética é a medida da magnetização de uma substância. A suscetibilidade magnética é um fator de proporcionalidade adimensional que indica o grau de magnetização do Erbium em resposta a um campo magnético aplicado.

 

Sobre o Túlio

O túlio é um metal facilmente trabalhável com um brilho cinza-prateado brilhante. É bastante macio e mancha lentamente no ar. Apesar de seu alto preço e raridade, o túlio é usado como fonte de radiação em aparelhos portáteis de raios-X. O túlio é o décimo terceiro e terceiro último elemento da série dos lantanídeos.

Resumo

Elemento	Túlio
Número atômico	69
Categoria do elemento	Metal de terras raras
Fase em STP	Sólido
Densidade	9,321 g/cm3
Resistência à tração	N/D
Força de rendimento	N/D
Módulo de elasticidade de Young	74 GPa
Escala de Mohs	N/D
Dureza Brinell	470 MPa
Dureza Vickers	520 MPa
Ponto de fusão	1545 °C
Ponto de ebulição	1950 °C
Condutividade térmica	17 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica	13,3 µm/mK
Calor específico	0,16 J/gK
Calor de fusão	16,84 kJ/mol
Calor da vaporização	191 kJ/mol
Resistividade elétrica [nanoOhm meter]	676
Suscetibilidade Magnética	+25500e-6 cm3/mol

Aplicações de Túlio

O metal puro e o composto têm poucos usos comerciais: por ser muito raro e caro e ter pouco a oferecer, o túlio encontra pouca aplicação fora da pesquisa química. Túlio tem sido usado para criar lasers. Os lasers de túlio requerem menos resfriamento e funcionam muito bem em altas temperaturas e são usados ​​em satélites. Quando o túlio estável (Tm-169) é bombardeado em um reator nuclear, ele pode servir posteriormente como fonte de radiação em dispositivos portáteis de raios-X. Túlio-170 está ganhando popularidade como fonte de raios X para tratamento de câncer via braquiterapia. Túlio tem sido usado em supercondutores de alta temperatura de forma semelhante ao ítrio. O túlio potencialmente tem uso em ferritas, materiais magnéticos cerâmicos que são usados ​​em equipamentos de micro-ondas. O sulfato de cálcio dopado com túlio tem sido utilizado em dosímetros de radiação pessoais porque pode registrar, por sua fluorescência, níveis especialmente baixos.

 

Produção e Preço do Túlio

Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do Túlio puro estavam em torno de 70000 $/kg.

O túlio é extraído principalmente de minérios de monazita (~0,007% de túlio) encontrados em areias de rios, por meio de troca iônica. Monazita é um minério importante para tório, lantânio e cério. É frequentemente encontrado em depósitos de placer. Índia, Madagascar e África do Sul têm grandes depósitos de areias monazíticas. Os depósitos na Índia são particularmente ricos em monazita. Aproximadamente 50 toneladas por ano de óxido de túlio são produzidas.

Fonte: www.luciteria.com

Propriedades Mecânicas do Túlio

Força do Túlio

Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original. A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica.

Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa.

Veja também: Resistência dos Materiais

Resistência à tração final do Túlio

A resistência à tração final do Túlio é N/A.

Força de rendimento do Túlio

O limite de escoamento do Túlio é N/A.

Módulo de Elasticidade do Túlio

O módulo de elasticidade de Young do Túlio é N/A.

Dureza do Túlio

Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro  é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.

A dureza Brinell do Túlio é de aproximadamente 470 MPa.

O método de teste de dureza Vickers foi desenvolvido por Robert L. Smith e George E. Sandland na Vickers Ltd como uma alternativa ao método Brinell para medir a dureza dos materiais. O método de teste de dureza Vickers também pode ser usado como um método de teste de microdureza, que é usado principalmente para peças pequenas, seções finas ou trabalhos de profundidade de caixa.

A dureza Vickers do Túlio é de aproximadamente 520 MPa.

A dureza ao risco é a medida de quão resistente uma amostra é à deformação plástica permanente devido ao atrito de um objeto pontiagudo. A escala mais comum para este teste qualitativo é a escala de Mohs, que é usada em mineralogia. A escala Mohs de dureza mineral é baseada na capacidade de uma amostra natural de mineral riscar visivelmente outro mineral.

O túlio tem uma dureza de aproximadamente N/A.

Veja também: Dureza dos Materiais

Túlio – Estrutura Cristalina

Uma possível estrutura cristalina do Túlio é a estrutura compacta hexagonal.

Nos metais e em muitos outros sólidos, os átomos estão dispostos em arranjos regulares chamados cristais. Uma rede cristalina é um padrão repetitivo de pontos matemáticos que se estende por todo o espaço. As forças de ligação química causam essa repetição. É esse padrão repetido que controla propriedades como força, ductilidade, densidade, condutividade (propriedade de conduzir ou transmitir calor, eletricidade, etc.) e forma. Existem 14 tipos gerais de tais padrões conhecidos como reticulados de Bravais.

Veja também: Estrutura Cristalina de Materiais

Estrutura Cristalina de Túlio

Propriedades Térmicas do Túlio

Túlio – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição

O ponto de fusão do Túlio é 1545 °C.

O ponto de ebulição do Túlio é 1950 °C.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.

Túlio – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Túlio é 17  W/(m·K).

As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.

Coeficiente de Expansão Térmica do Túlio

O coeficiente de expansão térmica linear de Túlio é 13,3  µm/(m·K).

A expansão térmica é geralmente a tendência da matéria de mudar suas dimensões em resposta a uma mudança na temperatura. Geralmente é expresso como uma mudança fracionária no comprimento ou volume por unidade de mudança de temperatura.

Túlio – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização

O calor específico do Túlio é 0,16 J/g K.

A capacidade calorífica é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade calorífica C tem a unidade de energia por grau ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno como uma propriedade intensiva, a capacidade calorífica é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto a quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra.

O calor latente de fusão do Zúlio é 16,84 kJ/mol.

O calor latente de vaporização do Zúlio é 191 kJ/mol.

Calor latente é a quantidade de calor adicionada ou removida de uma substância para produzir uma mudança de fase. Essa energia quebra as forças atrativas intermoleculares e também deve fornecer a energia necessária para expandir o gás (o pΔV trabalho). Quando o calor latente é adicionado, nenhuma mudança de temperatura ocorre. A entalpia de vaporização é uma função da pressão na qual essa transformação ocorre.

Túlio – Resistividade Elétrica – Suscetibilidade Magnética

A propriedade elétrica refere-se à resposta de um material a um campo elétrico aplicado. Uma das principais características dos materiais é sua capacidade (ou falta de capacidade) de conduzir corrente elétrica. De fato, os materiais são classificados por essa propriedade, ou seja, são divididos em condutores, semicondutores e não condutores.

Veja também: Propriedades Elétricas

A propriedade magnética refere-se à resposta de um material a um campo magnético aplicado. As propriedades magnéticas macroscópicas de um material são consequência das interações entre um campo magnético externo e os momentos de dipolo magnético dos átomos constituintes. Diferentes materiais reagem à aplicação do campo magnético de forma diferente.

Veja também:  Propriedades Magnéticas

Resistividade Elétrica do Túlio

A resistividade elétrica do Túlio é 676 nΩ⋅m.

A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o Túlio conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.

Suscetibilidade Magnética do Túlio

A suscetibilidade magnética do Túlio é +25500e-6 cm³/mol.

No eletromagnetismo, a suscetibilidade magnética é a medida da magnetização de uma substância. A suscetibilidade magnética é um fator de proporcionalidade adimensional que indica o grau de magnetização do Túlio em resposta a um campo magnético aplicado.

 

Sobre o Itérbio

Por causa de sua configuração eletrônica de camada fechada, sua densidade e pontos de fusão e ebulição diferem significativamente da maioria dos outros lantanídeos.

Resumo

Elemento	Itérbio
Número atômico	70
Categoria do elemento	Metal de terras raras
Fase em STP	Sólido
Densidade	6,57 g/cm3
Resistência à tração	69 MPa
Força de rendimento	66 MPa
Módulo de elasticidade de Young	23,9 GPa
Escala de Mohs	N/D
Dureza Brinell	340 MPa
Dureza Vickers	210 MPa
Ponto de fusão	819 °C
Ponto de ebulição	1196 °C
Condutividade térmica	39 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica	26,3 µm/mK
Calor específico	0,15 J/gK
Calor de fusão	7,66 kJ/mol
Calor da vaporização	128,9 kJ/mol
Resistividade elétrica [nanoOhm meter]	250
Suscetibilidade Magnética	+249e-6 cm3/mol

Aplicações do Itérbio

O itérbio está começando a encontrar uma variedade de usos, como em dispositivos de memória e lasers sintonizáveis. Também pode ser usado como catalisador industrial e está sendo cada vez mais usado para substituir outros catalisadores considerados muito tóxicos e poluentes. Uma pequena quantidade de itérbio é usada para adicionar resistência a tipos específicos de aço. O itérbio também pode ser usado como dopante para ajudar a melhorar o refinamento do grão, a resistência e outras propriedades mecânicas do aço inoxidável.

 

Produção e preço do Itérbio

Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do itérbio puro estavam em torno de 5300 $/kg.

O itérbio é produzido a partir de seus minérios por reação com o metal lantânio. Por exemplo, o elemento é extraído por extração com solvente e troca iônica da monazita. Monazita é um minério importante para tório, lantânio e cério. É frequentemente encontrado em depósitos de placer. Índia, Madagascar e África do Sul têm grandes depósitos de areias monazíticas. Os depósitos na Índia são particularmente ricos em monazita.

Fonte: www.luciteria.com

Propriedades Mecânicas do Itérbio

Força do Itérbio

Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original. A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica.

Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa.

Veja também: Resistência dos Materiais

Resistência à tração final do Itérbio

A resistência à tração final do Itérbio é de 69 MPa.

Força de rendimento do Itérbio

O limite de escoamento do Itérbio é de 66 MPa.

Módulo de Elasticidade do Itérbio

O módulo de elasticidade de Young do Itérbio é de 66 MPa.

Dureza do Itérbio

Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro  é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.

A dureza Brinell do itérbio é de aproximadamente 340 MPa.

O método de teste de dureza Vickers foi desenvolvido por Robert L. Smith e George E. Sandland na Vickers Ltd como uma alternativa ao método Brinell para medir a dureza dos materiais. O método de teste de dureza Vickers também pode ser usado como um método de teste de microdureza, que é usado principalmente para peças pequenas, seções finas ou trabalhos de profundidade de caixa.

A dureza Vickers do itérbio é de aproximadamente 210 MPa.

A dureza ao risco é a medida de quão resistente uma amostra é à deformação plástica permanente devido ao atrito de um objeto pontiagudo. A escala mais comum para este teste qualitativo é a escala de Mohs, que é usada em mineralogia. A escala Mohs de dureza mineral é baseada na capacidade de uma amostra natural de mineral riscar visivelmente outro mineral.

O itérbio tem uma dureza de aproximadamente N/A.

Veja também: Dureza dos Materiais

Itérbio – Estrutura Cristalina

Uma possível estrutura cristalina do Itérbio é a estrutura cúbica de face centrada.

Nos metais e em muitos outros sólidos, os átomos estão dispostos em arranjos regulares chamados cristais. Uma rede cristalina é um padrão repetitivo de pontos matemáticos que se estende por todo o espaço. As forças de ligação química causam essa repetição. É esse padrão repetido que controla propriedades como força, ductilidade, densidade, condutividade (propriedade de conduzir ou transmitir calor, eletricidade, etc.) e forma. Existem 14 tipos gerais de tais padrões conhecidos como reticulados de Bravais.

Veja também: Estrutura Cristalina de Materiais

Estrutura Cristalina de Itérbio

Propriedades térmicas do Itérbio

Itérbio – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição

O ponto de fusão do Itérbio é 819 °C.

O ponto de ebulição do Itérbio é 1196 °C.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.

Itérbio – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Itérbio é 39 W/(m·K).

As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.

Coeficiente de Expansão Térmica do Itérbio

O coeficiente de expansão térmica linear do Itérbio é 26,3 µm/(m·K).

A expansão térmica é geralmente a tendência da matéria de mudar suas dimensões em resposta a uma mudança na temperatura. Geralmente é expresso como uma mudança fracionária no comprimento ou volume por unidade de mudança de temperatura.

Itérbio – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização

O calor específico do Itérbio é 0,15 J/g K.

A capacidade calorífica é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade calorífica C tem a unidade de energia por grau ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno como uma propriedade intensiva, a capacidade calorífica é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto a quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra.

O calor latente de fusão do Itérbio é 7,66 kJ/mol.

O calor latente de vaporização do Itérbio é 128,9 kJ/mol.

Calor latente é a quantidade de calor adicionada ou removida de uma substância para produzir uma mudança de fase. Essa energia quebra as forças atrativas intermoleculares e também deve fornecer a energia necessária para expandir o gás (o pΔV trabalho). Quando o calor latente é adicionado, nenhuma mudança de temperatura ocorre. A entalpia de vaporização é uma função da pressão na qual essa transformação ocorre.

Itérbio – Resistividade Elétrica – Suscetibilidade Magnética

A propriedade elétrica refere-se à resposta de um material a um campo elétrico aplicado. Uma das principais características dos materiais é sua capacidade (ou falta de capacidade) de conduzir corrente elétrica. De fato, os materiais são classificados por essa propriedade, ou seja, são divididos em condutores, semicondutores e não condutores.

Veja também: Propriedades Elétricas

A propriedade magnética refere-se à resposta de um material a um campo magnético aplicado. As propriedades magnéticas macroscópicas de um material são consequência das interações entre um campo magnético externo e os momentos de dipolo magnético dos átomos constituintes. Diferentes materiais reagem à aplicação do campo magnético de forma diferente.

Veja também: Propriedades Magnéticas

Resistividade elétrica do Itérbio

A resistividade elétrica do Itérbio é 250 nΩ⋅m.

A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o itérbio conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.

Suscetibilidade Magnética do Itérbio

A suscetibilidade magnética do Itérbio é +249e-6 cm³/mol.

No eletromagnetismo, a suscetibilidade magnética é a medida da magnetização de uma substância. A suscetibilidade magnética é um fator de proporcionalidade adimensional que indica o grau de magnetização do Itérbio em resposta a um campo magnético aplicado.

 

Sobre o Lutécio

O lutécio é um metal branco prateado, que resiste à corrosão no ar seco, mas não no ar úmido. O lutécio é o último elemento da série dos lantanídeos e é tradicionalmente contado entre as terras raras.

Resumo

Elemento	Lutécio
Número atômico	71
Categoria do elemento	Metal de terras raras
Fase em STP	Sólido
Densidade	9,841 g/cm3
Resistência à tração	N/D
Força de rendimento	N/D
Módulo de elasticidade de Young	68,6 GPa
Escala de Mohs	N/D
Dureza Brinell	900 MPa
Dureza Vickers	1100 MPa
Ponto de fusão	1663 °C
Ponto de ebulição	3402 °C
Condutividade térmica	16 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica	9,9 µm/mK
Calor específico	0,15 J/gK
Calor de fusão	18,6 kJ/mol
Calor da vaporização	355,9 kJ/mol
Resistividade elétrica [nanoOhm meter]	582
Suscetibilidade Magnética	N/D

Aplicações do Lutécio

O lutécio não é um metal amplamente utilizado. A maior parte do lutécio é usada apenas em pesquisa. Um de seus poucos usos comerciais é como catalisador para craqueamento de hidrocarbonetos em refinarias de petróleo. É utilizado em detectores de topografia de emissão de pósitrons que detectam a atividade celular do corpo.

 

Produção e Preço do Lutécio

Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do Lutécio puro estavam em torno de 69000 $/kg.

Sua principal fonte comercial é como subproduto do processamento do mineral fosfato de terras raras monazita (Ce,La,…) PO4, que possui concentrações de apenas 0,0001% do elemento. Monazita é um minério importante para tório, lantânio e cério. É frequentemente encontrado em depósitos de placer. Índia, Madagascar e África do Sul têm grandes depósitos de areias monazíticas. Os depósitos na Índia são particularmente ricos em monazita.

Fonte: www.luciteria.com

Propriedades Mecânicas do Lutécio

Força do Lutécio

Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original. A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica.

Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa.

Veja também: Resistência dos Materiais

Resistência à tração final do Lutécio

A resistência à tração final do Lutécio é N/A.

Força de Cedência de Lutécio

O limite de escoamento do Lutécio é N/A.

Módulo de Elasticidade do Lutécio

O módulo de elasticidade de Young do Lutécio é N/A.

Dureza do Lutécio

Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro  é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.

A dureza Brinell do Lutécio é de aproximadamente 900 MPa.

O método de teste de dureza Vickers foi desenvolvido por Robert L. Smith e George E. Sandland na Vickers Ltd como uma alternativa ao método Brinell para medir a dureza dos materiais. O  método de teste de dureza Vickers também pode ser usado como um método de teste de microdureza, que é usado principalmente para peças pequenas, seções finas ou trabalhos de profundidade de caixa.

A dureza Vickers do Lutécio é de aproximadamente 1100 MPa.

A dureza ao risco é a medida de quão resistente uma amostra é à deformação plástica permanente devido ao atrito de um objeto pontiagudo. A escala mais comum para este teste qualitativo é a escala de Mohs, que é usada em mineralogia. A escala Mohs de dureza mineral é baseada na capacidade de uma amostra natural de mineral riscar visivelmente outro mineral.

O lutécio tem uma dureza de aproximadamente N/A.

Veja também: Dureza dos Materiais

Paris – Estrutura Cristalina

Uma possível estrutura cristalina do Lutécio é a estrutura compacta hexagonal.

Nos metais e em muitos outros sólidos, os átomos estão dispostos em arranjos regulares chamados cristais. Uma rede cristalina é um padrão repetitivo de pontos matemáticos que se estende por todo o espaço. As forças de ligação química causam essa repetição. É esse padrão repetido que controla propriedades como força, ductilidade, densidade, condutividade (propriedade de conduzir ou transmitir calor, eletricidade, etc.) e forma. Existem 14 tipos gerais de tais padrões conhecidos como reticulados de Bravais.

Veja também: Estrutura Cristalina de Materiais

Estrutura Cristalina de Lutécio

Propriedades Térmicas do Lutécio

Lutécio – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição

O ponto de fusão do Lutécio é 1663 °C.

O ponto de ebulição do Lutécio é 3402 °C.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.

Paris – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Lutécio é 16 W/(m·K).

As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.

Coeficiente de Expansão Térmica do Lutécio

O coeficiente de expansão térmica linear de Lutécio é 9,9 µm/(m·K).

A expansão térmica é geralmente a tendência da matéria de mudar suas dimensões em resposta a uma mudança na temperatura. Geralmente é expresso como uma mudança fracionária no comprimento ou volume por unidade de mudança de temperatura.

Lutécio – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização

O calor específico do Lutécio é 0,15 J/g K.

A capacidade calorífica é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade calorífica C tem a unidade de energia por grau ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno como uma propriedade intensiva, a capacidade calorífica é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto a quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra.

O calor latente de fusão do Lutécio é 18,6 kJ/mol.

O calor latente de vaporização do Lutécio é 355,9 kJ/mol.

Calor latente é a quantidade de calor adicionada ou removida de uma substância para produzir uma mudança de fase. Essa energia quebra as forças atrativas intermoleculares e também deve fornecer a energia necessária para expandir o gás (o pΔV trabalho). Quando o calor latente é adicionado, nenhuma mudança de temperatura ocorre. A entalpia de vaporização é uma função da pressão na qual essa transformação ocorre.

Lutécio – Resistividade Elétrica – Suscetibilidade Magnética

A propriedade elétrica refere-se à resposta de um material a um campo elétrico aplicado. Uma das principais características dos materiais é sua capacidade (ou falta de capacidade) de conduzir corrente elétrica. De fato, os materiais são classificados por essa propriedade, ou seja, são divididos em condutores, semicondutores e não condutores.

Veja também: Propriedades Elétricas

A propriedade magnética refere-se à resposta de um material a um campo magnético aplicado. As propriedades magnéticas macroscópicas de um material são consequência das interações entre um campo magnético externo e os momentos de dipolo magnético dos átomos constituintes. Diferentes materiais reagem à aplicação do campo magnético de forma diferente.

Veja também: Propriedades Magnéticas

Resistividade Elétrica do Lutécio

A resistividade elétrica do Lutécio é 582 nΩ⋅m.

A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o Lutécio conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.

Suscetibilidade Magnética de Lutécio

A suscetibilidade magnética do Lutécio é N/A.

No eletromagnetismo, a suscetibilidade magnética é a medida da magnetização de uma substância. A suscetibilidade magnética é um fator de proporcionalidade adimensional que indica o grau de magnetização do Lutécio em resposta a um campo magnético aplicado.

 

Sobre o Háfnio

O háfnio é um metal de transição tetravalente brilhante, cinza prateado, o háfnio se assemelha quimicamente ao zircônio e é encontrado em muitos minerais de zircônio. A grande seção transversal de captura de nêutrons do háfnio o torna um bom material para absorção de nêutrons em hastes de controle em usinas nucleares, mas ao mesmo tempo exige que ele seja removido das ligas de zircônio resistentes à corrosão transparentes a nêutrons usadas em reatores nucleares.

Resumo

Elemento	Háfnio
Número atômico	72
Categoria do elemento	Metal de transição
Fase em STP	Sólido
Densidade	13,31 g/cm3
Resistência à tração	480 MPa
Força de rendimento	125 MPa
Módulo de elasticidade de Young	78 GPa
Escala de Mohs	5,5
Dureza Brinell	1700 MPa
Dureza Vickers	1700 MPa
Ponto de fusão	2227 °C
Ponto de ebulição	4600 °C
Condutividade térmica	23 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica	5,9 µm/mK
Calor específico	0,14 J/gK
Calor de fusão	24,06 kJ/mol
Calor da vaporização	575 kJ/mol
Resistividade elétrica [nanoOhm meter]	331
Suscetibilidade Magnética	+75e-6 cm3/mol

Aplicações do Háfnio

O háfnio tem boas propriedades de absorção de nêutrons e, portanto, é usado em hastes de controle em reatores nucleares, mas ao mesmo tempo exige que seja removido das ligas de zircônio resistentes à corrosão transparentes a nêutrons usadas em reatores nucleares. Enquanto o nitreto de háfnio é o mais refratário de todos os nitretos metálicos, o carboneto de háfnio é o mais refratário de todos os materiais binários. Com um ponto de fusão de cerca de 3900 °C, é um dos compostos binários mais refratários conhecidos. Háfnio foi ligado com sucesso com vários metais, incluindo ferro, titânio e nióbio.

 

 

Produção e preço do Háfnio

Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do háfnio puro estavam em torno de 1200 $/kg.

Os depósitos de minério de areias minerais pesadas dos minérios de titânio ilmenita e rutilo produzem a maior parte do zircônio extraído e, portanto, também a maior parte do háfnio. O zircônio é um bom metal de revestimento de hastes de combustível nuclear, com as propriedades desejáveis ​​de uma seção transversal de captura de nêutrons muito baixa e boa estabilidade química em altas temperaturas. No entanto, devido às propriedades de absorção de nêutrons do háfnio, as impurezas de háfnio no zircônio fariam com que ele fosse muito menos útil para aplicações em reatores nucleares. Assim, uma separação quase completa de zircônio e háfnio é necessária para seu uso em energia nuclear. A produção de zircônio livre de háfnio é a principal fonte de háfnio.

Fonte: www.luciteria.com

Propriedades Mecânicas do Háfnio

Força do Háfnio

Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original. A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica.

Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa.

Veja também: Resistência dos Materiais

Resistência à tração final do Háfnio

A resistência à tração final do Háfnio é de 480 MPa.

Força de Cedência do Háfnio

O limite de escoamento do Háfnio é de 125 MPa.

Módulo de Elasticidade do Háfnio

O módulo de elasticidade de Young do Háfnio é de 125 MPa.

Dureza do Háfnio

Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.

A dureza Brinell do háfnio é de aproximadamente 1700 MPa.

O método de teste de dureza Vickers foi desenvolvido por Robert L. Smith e George E. Sandland na Vickers Ltd como uma alternativa ao método Brinell para medir a dureza dos materiais. O  método de teste de dureza Vickers também pode ser usado como um método de teste de microdureza, que é usado principalmente para peças pequenas, seções finas ou trabalhos de profundidade de caixa.

A dureza Vickers do háfnio é de aproximadamente 1700 MPa.

A dureza ao risco é a medida de quão resistente uma amostra é à deformação plástica permanente devido ao atrito de um objeto pontiagudo. A escala mais comum para este teste qualitativo é a escala de Mohs, que é usada em mineralogia. A escala Mohs de dureza mineral é baseada na capacidade de uma amostra natural de mineral riscar visivelmente outro mineral.

O háfnio tem uma dureza de aproximadamente 5,5.

Veja também: Dureza dos Materiais

Háfnio – Estrutura Cristalina

Uma possível estrutura cristalina do háfnio é a estrutura hexagonal compacta.

Nos metais e em muitos outros sólidos, os átomos estão dispostos em arranjos regulares chamados cristais. Uma rede cristalina é um padrão repetitivo de pontos matemáticos que se estende por todo o espaço. As forças de ligação química causam essa repetição. É esse padrão repetido que controla propriedades como força, ductilidade, densidade, condutividade (propriedade de conduzir ou transmitir calor, eletricidade, etc.) e forma. Existem 14 tipos gerais de tais padrões conhecidos como reticulados de Bravais.

Veja também: Estrutura Cristalina de Materiais

Estrutura Cristalina de Háfnio

Propriedades Térmicas do Háfnio

Háfnio – Ponto de fusão e ponto de ebulição

O ponto de fusão do Háfnio é 2227 °C.

O ponto de ebulição do Háfnio é 4600 °C.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.

Háfnio – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Háfnio é 23 W/(m·K).

As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.

Coeficiente de Expansão Térmica do Háfnio

O coeficiente de expansão térmica linear do Háfnio é  de 5,9 µm/(m·K).

A expansão térmica é geralmente a tendência da matéria de mudar suas dimensões em resposta a uma mudança na temperatura. Geralmente é expresso como uma mudança fracionária no comprimento ou volume por unidade de mudança de temperatura.

Háfnio – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização

O calor específico do Háfnio é 0,14 J/gK.

A capacidade calorífica é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade calorífica C tem a unidade de energia por grau ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno como uma propriedade intensiva, a capacidade calorífica é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto a quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra.

O calor latente de fusão do Háfnio é 24,06 kJ/mol.

O calor latente de vaporização do Háfnio é 575 kJ/mol.

Calor latente é a quantidade de calor adicionada ou removida de uma substância para produzir uma mudança de fase. Essa energia quebra as forças atrativas intermoleculares e também deve fornecer a energia necessária para expandir o gás (o pΔV trabalho). Quando o calor latente é adicionado, nenhuma mudança de temperatura ocorre. A entalpia de vaporização é uma função da pressão na qual essa transformação ocorre.

Háfnio – Resistividade Elétrica – Suscetibilidade Magnética

A propriedade elétrica refere-se à resposta de um material a um campo elétrico aplicado. Uma das principais características dos materiais é sua capacidade (ou falta de capacidade) de conduzir corrente elétrica. De fato, os materiais são classificados por essa propriedade, ou seja, são divididos em condutores, semicondutores e não condutores.

Veja também:  Propriedades Elétricas

A propriedade magnética refere-se à resposta de um material a um campo magnético aplicado. As propriedades magnéticas macroscópicas de um material são consequência das interações entre um campo magnético externo e os momentos de dipolo magnético dos átomos constituintes. Diferentes  materiais reagem à aplicação do campo magnético de forma diferente.

Veja também:  Propriedades Magnéticas

Resistividade Elétrica do Háfnio

A resistividade elétrica do háfnio é 331 nΩ⋅m.

A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o háfnio conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.

Suscetibilidade Magnética do Háfnio

A suscetibilidade magnética do Háfnio é +75e-6 cm³/mol.

No eletromagnetismo, a suscetibilidade magnética é a medida da magnetização de uma substância. A suscetibilidade magnética é um fator de proporcionalidade adimensional que indica o grau de magnetização do háfnio em resposta a um campo magnético aplicado.

 

Sobre o Tântalo

O tântalo é um metal de transição raro, duro, cinza-azulado e brilhante, altamente resistente à corrosão.

Resumo

Elemento	Tântalo
Número atômico	73
Categoria do elemento	Metal de transição
Fase em STP	Sólido
Densidade	16,65 g/cm3
Resistência à tração	760 MPa
Força de rendimento	705 MPa
Módulo de elasticidade de Young	186 GPa
Escala de Mohs	6,5
Dureza Brinell	800 MPa
Dureza Vickers	870 MPa
Ponto de fusão	2996 °C
Ponto de ebulição	5425 °C
Condutividade térmica	57 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica	6,3 µm/mK
Calor específico	0,14 J/gK
Calor de fusão	31,6 kJ/mol
Calor da vaporização	743 kJ/mol
Resistividade elétrica [nanoOhm meter]	131
Suscetibilidade Magnética	+154e-6 cm3/mol

Aplicações do Tântalo

O consumo de tântalo é dominado por capacitores para equipamentos eletrônicos. Capacitores são componentes elétricos que armazenam energia eletrostaticamente em um campo elétrico e são usados ​​em uma ampla variedade de produtos elétricos e eletrônicos. Os principais usos finais dos capacitores de tântalo incluem telefones portáteis, pagers, computadores pessoais e eletrônicos automotivos. Ligado com outros metais, o tântalo também é usado na fabricação de ferramentas de metal duro para equipamentos metalúrgicos e na produção de superligas para componentes de motores a jato. Compostos de tântalo, como o pentóxido de tântalo, são usados ​​para fazer capacitores e vidros com alto índice de refração para uso em lentes de câmeras.

Produção e preço do Tântalo

Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do tântalo puro estavam em torno de 1200 $/kg.

O tântalo, sempre junto com o nióbio quimicamente semelhante, ocorre nos grupos minerais tantalita, columbita e coltan (uma mistura de columbita e tantalita, embora não reconhecida como uma espécie mineral separada). Várias etapas estão envolvidas na extração de tântalo de tantalita. Primeiro, o mineral é triturado e concentrado por separação por gravidade. O tântalo é considerado um elemento crítico para a tecnologia.

Fonte: www.luciteria.com

Propriedades Mecânicas do Tântalo

Força do Tântalo

Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original. A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica.

Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa.

Veja também: Resistência dos Materiais

Resistência à tração final do Tântalo

A resistência à tração final do Tântalo é de 760 MPa.

Força de Cedência de Tântalo

O limite de escoamento do Tântalo é de 705 MPa.

Módulo de Elasticidade do Tântalo

O módulo de elasticidade de Young do Tântalo é de 705 MPa.

Dureza do Tântalo

Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.

A dureza Brinell do tântalo é de aproximadamente 800 MPa.

O método de teste de dureza Vickers foi desenvolvido por Robert L. Smith e George E. Sandland na Vickers Ltd como uma alternativa ao método Brinell para medir a dureza dos materiais. O método de teste de dureza Vickers também pode ser usado como um método de teste de microdureza, que é usado principalmente para peças pequenas, seções finas ou trabalhos de profundidade de caixa.

A dureza Vickers do tântalo é de aproximadamente 870 MPa.

A dureza ao risco é a medida de quão resistente uma amostra é à deformação plástica permanente devido ao atrito de um objeto pontiagudo. A escala mais comum para este teste qualitativo é a escala de Mohs, que é usada em mineralogia. A escala Mohs de dureza mineral é baseada na capacidade de uma amostra natural de mineral riscar visivelmente outro mineral.

O tântalo tem uma dureza de aproximadamente 6,5.

Veja também: Dureza dos Materiais

Tântalo – Estrutura Cristalina

Uma possível estrutura cristalina do tântalo é a estrutura cúbica de corpo centrado.

Nos metais e em muitos outros sólidos, os átomos estão dispostos em arranjos regulares chamados cristais. Uma rede cristalina é um padrão repetitivo de pontos matemáticos que se estende por todo o espaço. As forças de ligação química causam essa repetição. É esse padrão repetido que controla propriedades como força, ductilidade, densidade, condutividade (propriedade de conduzir ou transmitir calor, eletricidade, etc.) e forma. Existem 14 tipos gerais de tais padrões conhecidos como reticulados de Bravais.

Veja também: Estrutura Cristalina de Materiais

Estrutura Cristalina de Tântalo

Propriedades Térmicas do Tântalo

Tântalo – Ponto de fusão e ponto de ebulição

O ponto de fusão do Tântalo é 2996 °C.

O ponto de ebulição do Tântalo é 5425 °C.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.

Tântalo – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Tântalo é 57 W/(m·K).

As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.

Coeficiente de Expansão Térmica de Tântalo

O coeficiente de expansão térmica linear do Tântalo é de 6,3 µm/(m·K)

A expansão térmica é geralmente a tendência da matéria de mudar suas dimensões em resposta a uma mudança na temperatura. Geralmente é expresso como uma mudança fracionária no comprimento ou volume por unidade de mudança de temperatura.

Tântalo – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização

O calor específico do Tântalo é 0,14 J/gK.

A capacidade calorífica é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade calorífica C tem a unidade de energia por grau ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno como uma propriedade intensiva, a capacidade calorífica é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto a quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra.

O calor latente de fusão do Tântalo é 31,6 kJ/mol.

O calor latente de vaporização do Tântalo é 743 kJ/mol.

Calor latente é a quantidade de calor adicionada ou removida de uma substância para produzir uma mudança de fase. Essa energia quebra as forças atrativas intermoleculares e também deve fornecer a energia necessária para expandir o gás (o pΔV trabalho). Quando o calor latente é adicionado, nenhuma mudança de temperatura ocorre. A entalpia de vaporização é uma função da pressão na qual essa transformação ocorre.

Tântalo – Resistividade Elétrica – Suscetibilidade Magnética

A propriedade elétrica refere-se à resposta de um material a um campo elétrico aplicado. Uma das principais características dos materiais é sua capacidade (ou falta de capacidade) de conduzir corrente elétrica. De fato, os materiais são classificados por essa propriedade, ou seja, são divididos em condutores, semicondutores e não condutores.

Veja também:  Propriedades Elétricas

A propriedade magnética refere-se à resposta de um material a um campo magnético aplicado. As propriedades magnéticas macroscópicas de um material são consequência das interações entre um campo magnético externo e os momentos de dipolo magnético dos átomos constituintes. Diferentes materiais reagem à aplicação do campo magnético de forma diferente.

Veja também: Propriedades Magnéticas

Resistividade Elétrica do Tântalo

A resistividade elétrica do tântalo é 131 nΩ⋅m.

A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o tântalo conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.

Suscetibilidade Magnética do Tântalo

A suscetibilidade magnética do tântalo é +154e-6 cm³/mol.

No eletromagnetismo, a suscetibilidade magnética é a medida da magnetização de uma substância. A suscetibilidade magnética é um fator de proporcionalidade adimensional que indica o grau de magnetização do tântalo em resposta a um campo magnético aplicado.

 

Sobre o Tungstênio

O tungstênio é um metal raro encontrado naturalmente na Terra quase exclusivamente em compostos químicos. O tungstênio é um material intrinsecamente frágil e duro, dificultando o trabalho.

Resumo

Elemento	Tungstênio
Número atômico	74
Categoria do elemento	Metal de transição
Fase em STP	Sólido
Densidade	19,25 g/cm3
Resistência à tração	980 MPa
Força de rendimento	750 MPa
Módulo de elasticidade de Young	411 GPa
Escala de Mohs	7,5
Dureza Brinell	3000 MPa
Dureza Vickers	3500 MPa
Ponto de fusão	3410 °C
Ponto de ebulição	59300 °C
Condutividade térmica	170 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica	4,5 µm/mK
Calor específico	0,13 J/gK
Calor de fusão	35,4 kJ/mol
Calor da vaporização	824 kJ/mol
Resistividade elétrica [nanoOhm meter]	52,8
Suscetibilidade Magnética	+59e-6 cm3/mol

Aplicações de Tungstênio

O tungstênio é um metal amplamente utilizado. Aproximadamente metade do tungstênio é consumido para a produção de materiais duros – nomeadamente carboneto de tungstênio – sendo o restante uso principal em ligas e aços. A mineração e o processamento mineral exigem máquinas e componentes resistentes ao desgaste, porque as energias e as massas dos corpos que interagem são significativas. Para isso, devem ser usados ​​materiais com a maior resistência ao desgaste. Por exemplo, o carboneto de tungstênio é usado extensivamente na mineração em brocas de perfuração de rocha de martelo superior, martelos de fundo de poço, cortadores de rolos, talhadeiras de arado de parede longa, picaretas de cisalhamento de parede longa, alargadores de perfuração e máquinas de perfuração de túneis. Os 40% restantes são geralmente usados ​​para fazer várias ligas e aços especiais, eletrodos, filamentos, fios, bem como diversos componentes para aplicações elétricas, eletrônicas, aquecimento, iluminação e soldagem.

 

 

Produção e preço do Tungstênio

Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do tungstênio puro estavam em torno de 110 $/kg.

Os dois principais minerais de tungstênio são wolframita e scheelita. Wolframite é forte, muito denso e tem um alto ponto de fusão. Os minérios de tungstênio são triturados, limpos e tratados com álcali, resultando na produção de trióxido de tungstênio (WO3). As reservas mundiais de tungstênio são de 3200000 toneladas; eles estão localizados principalmente na China (1800000 t), Canadá (290000 t),[49] Rússia (160000 t), Vietnã (95000 t) e Bolívia. A partir de 2017, China, Vietnã e Rússia são os principais fornecedores com 79000, 7200 e 3100 toneladas, respectivamente.

Fonte: www.luciteria.com

Propriedades Mecânicas do Tungstênio

Força de Tungstênio

Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original. A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica.

Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa.

Veja também: Resistência dos Materiais

Resistência à tração final de Tungstênio

A resistência à tração final do Tungstênio é de 980 MPa.

Força de rendimento de Tungstênio

Força de rendimento de Tungstênio é 750 MPa.

Módulo de Elasticidade do Tungstênio

O módulo de elasticidade de Young do Tungstênio é de 750 MPa.

Dureza de Tungstênio

Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.

A dureza Brinell do tungstênio é de aproximadamente 3000 MPa.

O método de teste de dureza Vickers foi desenvolvido por Robert L. Smith e George E. Sandland na Vickers Ltd como uma alternativa ao método Brinell para medir a dureza dos materiais. O método de teste de dureza Vickers também pode ser usado como um método de teste de microdureza, que é usado principalmente para peças pequenas, seções finas ou trabalhos de profundidade de caixa.

A dureza Vickers do tungstênio é de aproximadamente 3500 MPa.

A dureza ao risco é a medida de quão resistente uma amostra é à deformação plástica permanente devido ao atrito de um objeto pontiagudo. A escala mais comum para este teste qualitativo é a escala de Mohs, que é usada em mineralogia. A escala Mohs de dureza mineral é baseada na capacidade de uma amostra natural de mineral riscar visivelmente outro mineral.

O tungstênio tem uma dureza de aproximadamente 7,5.

Veja também: Dureza dos Materiais

Tungstênio – Estrutura Cristalina

Uma possível estrutura cristalina do tungstênio é a estrutura cúbica de corpo centrado.

Nos metais e em muitos outros sólidos, os átomos estão dispostos em arranjos regulares chamados cristais. Uma rede cristalina é um padrão repetitivo de pontos matemáticos que se estende por todo o espaço. As forças de ligação química causam essa repetição. É esse padrão repetido que controla propriedades como força, ductilidade, densidade, condutividade (propriedade de conduzir ou transmitir calor, eletricidade, etc.) e forma. Existem 14 tipos gerais de tais padrões conhecidos como reticulados de Bravais.

Veja também: Estrutura Cristalina de Materiais

Estrutura Cristalina de Tungstênio

Propriedades Térmicas do Tungstênio

Tungstênio – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição

O ponto de fusão do Tungstênio é 3410 °C.

O ponto de ebulição do Tungstênio é 59300 °C.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.

Tungstênio – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Tungstênio é 170 W/(m·K).

As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.

Coeficiente de Expansão Térmica de Tungstênio

O coeficiente de expansão térmica linear de Tungstênio é 4,5 µm/(m·K).

A expansão térmica é geralmente a tendência da matéria de mudar suas dimensões em resposta a uma mudança na temperatura. Geralmente é expresso como uma mudança fracionária no comprimento ou volume por unidade de mudança de temperatura.

Tungstênio – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização

O calor específico do Tungstênio é 0,13 J/gK.

A capacidade calorífica é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade calorífica C tem a unidade de energia por grau ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno como uma propriedade intensiva, a capacidade calorífica é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto a quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra.

O calor latente de fusão do Tungstênio é 35,4 kJ/mol.

O calor latente de vaporização do Tungstênio é 824 kJ/mol.

Calor latente é a quantidade de calor adicionada ou removida de uma substância para produzir uma mudança de fase. Essa energia quebra as forças atrativas intermoleculares e também deve fornecer a energia necessária para expandir o gás (o pΔV trabalho). Quando o calor latente é adicionado, nenhuma mudança de temperatura ocorre. A entalpia de vaporização é uma função da pressão na qual essa transformação ocorre.

Tungstênio – Resistividade Elétrica – Suscetibilidade Magnética

A propriedade elétrica refere-se à resposta de um material a um campo elétrico aplicado. Uma das principais características dos materiais é sua capacidade (ou falta de capacidade) de conduzir corrente elétrica. De fato, os materiais são classificados por essa propriedade, ou seja, são divididos em condutores, semicondutores e não condutores.

Veja também:  Propriedades Elétricas

A propriedade magnética refere-se à resposta de um material a um campo magnético aplicado. As propriedades magnéticas macroscópicas de um material são consequência das interações entre um campo magnético externo e os momentos de dipolo magnético dos átomos constituintes. Diferentes materiais reagem à aplicação do campo magnético de forma diferente.

Veja também:  Propriedades Magnéticas

Resistividade Elétrica de Tungstênio

A resistividade elétrica do Tungstênio é 52,8 nΩ⋅m.

A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o tungstênio conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.

Suscetibilidade Magnética do Tungstênio

A suscetibilidade magnética do Tungstênio é +59e-6 cm³/mol .

No eletromagnetismo, a suscetibilidade magnética é a medida da magnetização de uma substância. A suscetibilidade magnética é um fator de proporcionalidade adimensional que indica o grau de magnetização do tungstênio em resposta a um campo magnético aplicado.

 

Sobre o Rênio

O rênio é um metal de transição de terceira linha, branco-prateado, pesado, no grupo 7 da tabela periódica.

Resumo

Elemento	Rênio
Número atômico	75
Categoria do elemento	Metal de transição
Fase em STP	Sólido
Densidade	21,02 g/cm3
Resistência à tração	1070 MPa
Força de rendimento	290 MPa
Módulo de elasticidade de Young	463 GPa
Escala de Mohs	7
Dureza Brinell	1400 MPa
Dureza Vickers	2500 MPa
Ponto de fusão	3180 °C
Ponto de ebulição	5600 °C
Condutividade térmica	48 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica	6,2 µm/mK
Calor específico	0,13 J/gK
Calor de fusão	33,2 kJ/mol
Calor da vaporização	715 kJ/mol
Resistividade elétrica [nanoOhm meter]	193
Suscetibilidade Magnética	+67e-6 cm3/mol

Aplicações de Rênio

Mais de 80% do uso global de rênio está em superligas de alta temperatura para aplicações de aeronaves, como lâminas de turbinas e peças de motores. Essas ligas contêm até 6% de rênio, tornando a construção de motores a jato o maior uso único para o elemento. O rênio é adicionado às superligas à base de níquel para melhorar a resistência à fluência das ligas. A demanda restante é principalmente das indústrias de refino petroquímico. Catalisadores de platina-rênio que são usados ​​principalmente em gasolina de alta octanagem sem chumbo são outra aplicação importante de rênio.

 

 

Produção e preço do Rênio

Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do Rênio puro estavam em torno de 5400 $/kg.

Devido à baixa disponibilidade em relação à demanda, o rênio é caro, com preço atingindo um recorde histórico em 2008/2009 de US$ 10600 por quilo (US$ 4800 por libra). Devido a aumentos na reciclagem de rênio e uma queda na demanda por rênio em catalisadores, o preço do rênio caiu para US$ 2844 por quilo (US$ 1290 por libra) em julho de 2018. Aproximadamente toda a produção principal de rênio (rênio produzido pela mineração em vez de através da reciclagem) é um subproduto da mineração de cobre. A produção mundial total está entre 40 e 50 toneladas/ano; os principais produtores estão no Chile, Estados Unidos, Peru e Polônia.

Fonte: www.luciteria.com

Propriedades Mecânicas do Rênio

Força do Rênio

Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original. A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica.

Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa.

Veja também: Resistência dos Materiais

Resistência à tração final do Rênio

A resistência à tração final do Rênio é de 1070 MPa.

Força de Cedência de Rênio

O limite de escoamento do Rênio é de 290 MPa.

Módulo de Elasticidade do Rênio

O módulo de elasticidade de Young do Rênio é de 290 MPa.

Dureza do Rênio

Na ciência dos materiais, a dureza  é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.

A dureza Brinell do Rênio é de aproximadamente 1400 MPa.

O método de teste de dureza Vickers foi desenvolvido por Robert L. Smith e George E. Sandland na Vickers Ltd como uma alternativa ao método Brinell para medir a dureza dos materiais. O método de teste de dureza Vickers também pode ser usado como um método de teste de microdureza, que é usado principalmente para peças pequenas, seções finas ou trabalhos de profundidade de caixa.

A dureza Vickers do Rênio é de aproximadamente 2500 MPa.

A dureza ao risco é a medida de quão resistente uma amostra é à deformação plástica permanente devido ao atrito de um objeto pontiagudo. A escala mais comum para este teste qualitativo é a escala de Mohs, que é usada em mineralogia. A escala Mohs de dureza mineral é baseada na capacidade de uma amostra natural de mineral riscar visivelmente outro mineral.

O rênio tem uma dureza de aproximadamente 7.

Veja também: Dureza dos Materiais

Rênio – Estrutura Cristalina

Uma possível estrutura cristalina do Rênio é a estrutura hexagonal compacta.

Nos metais e em muitos outros sólidos, os átomos estão dispostos em arranjos regulares chamados cristais. Uma rede cristalina é um padrão repetitivo de pontos matemáticos que se estende por todo o espaço. As forças de ligação química causam essa repetição. É esse padrão repetido que controla propriedades como força, ductilidade, densidade, condutividade (propriedade de conduzir ou transmitir calor, eletricidade, etc.) e forma. Existem 14 tipos gerais de tais padrões conhecidos como reticulados de Bravais.

Veja também: Estrutura Cristalina de Materiais

Estrutura Cristalina de Rênio

Propriedades Térmicas do Rênio

Rênio – Ponto de fusão e ponto de ebulição

O ponto de fusão do Rênio é 3180 °C.

O ponto de ebulição do Rênio é 5600 °C.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.

Rênio – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Rênio é 48  W/(m·K).

As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.

Coeficiente de Expansão Térmica de Rênio

O coeficiente de expansão térmica linear de Rênio é 6,2 µm/(m·K).

A expansão térmica é geralmente a tendência da matéria de mudar suas dimensões em resposta a uma mudança na temperatura. Geralmente é expresso como uma mudança fracionária no comprimento ou volume por unidade de mudança de temperatura.

Rênio – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização

O calor específico do Rênio é 0,13 J/gK.

A capacidade calorífica é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade calorífica C tem a unidade de energia por grau ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno como uma propriedade intensiva, a capacidade calorífica é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto a quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra.

O calor latente de fusão do Rênio é 33,2 kJ/mol.

O calor latente de vaporização do Rênio é 715 kJ/mol.

Calor latente é a quantidade de calor adicionada ou removida de uma substância para produzir uma mudança de fase. Essa energia quebra as forças atrativas intermoleculares e também deve fornecer a energia necessária para expandir o gás (o pΔV trabalho). Quando o calor latente é adicionado, nenhuma mudança de temperatura ocorre. A entalpia de vaporização é uma função da pressão na qual essa transformação ocorre.

Rênio – Resistividade Elétrica – Suscetibilidade Magnética

A propriedade elétrica refere-se à resposta de um material a um campo elétrico aplicado. Uma das principais características dos materiais é sua capacidade (ou falta de capacidade) de conduzir corrente elétrica. De fato, os materiais são classificados por essa propriedade, ou seja, são divididos em condutores, semicondutores e não condutores.

Veja também:  Propriedades Elétricas

A propriedade magnética refere-se à resposta de um material a um campo magnético aplicado. As propriedades magnéticas macroscópicas de um material são consequência das interações entre um campo magnético externo e os momentos de dipolo magnético dos átomos constituintes. Diferentes materiais reagem à aplicação do campo magnético de forma diferente.

Veja também: Propriedades Magnéticas

Resistividade Elétrica do Rênio

A resistividade elétrica do Rênio é 193 nΩ⋅m .

A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o Rênio conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.

Suscetibilidade Magnética do Rênio

A suscetibilidade magnética do Rênio é +67e-6 cm³/mol .

No eletromagnetismo, a suscetibilidade magnética é a medida da magnetização de uma substância. A suscetibilidade magnética é um fator de proporcionalidade adimensional que indica o grau de magnetização do Rênio em resposta a um campo magnético aplicado.

 

Sobre Ósmio

O ósmio é um metal de transição duro, quebradiço, branco-azulado no grupo da platina que é encontrado como elemento traço em ligas, principalmente em minérios de platina. O ósmio é o elemento natural mais denso, com uma densidade de 22,59 g/cm³. Mas sua densidade empalidece em comparação com as densidades de objetos astronômicos exóticos, como estrelas anãs brancas e estrelas de nêutrons.

Resumo

Elemento	Ósmio
Número atômico	76
Categoria do elemento	Metal de transição
Fase em STP	Sólido
Densidade	22,61 g/cm3
Resistência à tração	1000 MPa
Força de rendimento	N/D
Módulo de elasticidade de Young	N/D
Escala de Mohs	7
Dureza Brinell	3900 MPa
Dureza Vickers	4140 MPa
Ponto de fusão	3045 °C
Ponto de ebulição	5030 °C
Condutividade térmica	88 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica	5,1 µm/mK
Calor específico	0,13 J/gK
Calor de fusão	31,8 kJ/mol
Calor da vaporização	746 kJ/mol
Resistividade elétrica [nanoOhm meter]	81,2
Suscetibilidade Magnética	+11e-6 cm3/mol

Aplicações do Ósmio

Devido à sua raridade e, portanto, às despesas, o ósmio tem apenas alguns usos industriais. É usado para produzir ligas muito duras para pontas de caneta-tinteiro, pivôs de instrumentos, agulhas e contatos elétricos. Também é usado na indústria química como catalisador. O metal ósmio finamente dividido pode ser usado como catalisador, por exemplo, no processo de formação de amônia pela combinação de hidrogênio e nitrogênio.

 

 

Produção e Preço do Ósmio

Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do Ósmio puro estavam em torno de 20000 $/kg.

Os concentrados de ósmio são produzidos como subproduto da mineração de níquel e cobre ou, alternativamente, isolando o metal de platina de seus minérios. Durante a eletrorrefinação de cobre e níquel, metais nobres, como prata, ouro e metais do grupo da platina, juntamente com elementos não metálicos, como selênio e telúrio, depositam-se no fundo da célula como lama anódica, que forma o material de partida para sua extração.

Fonte: www.luciteria.com

Propriedades Mecânicas do Ósmio

Força do Ósmio

Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original. A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica.

Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa.

Veja também: Resistência dos Materiais

Resistência à tração final do Ósmio

A resistência à tração final do Ósmio é de 1000 MPa.

Força de rendimento do Ósmio

O limite de escoamento do Ósmio é N/A.

Módulo de Elasticidade do Ósmio

O módulo de elasticidade de Young do Ósmio é N/A.

Dureza do Ósmio

Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.

A dureza Brinell do Ósmio é de aproximadamente 3900 MPa.

O método de teste de dureza Vickers foi desenvolvido por Robert L. Smith e George E. Sandland na Vickers Ltd como uma alternativa ao método Brinell para medir a dureza dos materiais. O método de teste de dureza Vickers também pode ser usado como um método de teste de microdureza, que é usado principalmente para peças pequenas, seções finas ou trabalhos de profundidade de caixa.

A dureza Vickers do Ósmio é de aproximadamente 4140 MPa.

A dureza ao risco é a medida de quão resistente uma amostra é à deformação plástica permanente devido ao atrito de um objeto pontiagudo. A escala mais comum para este teste qualitativo é a escala de Mohs, que é usada em mineralogia. A escala Mohs de dureza mineral é baseada na capacidade de uma amostra natural de mineral riscar visivelmente outro mineral.

O ósmio tem uma dureza de aproximadamente 7.

Veja também: Dureza dos Materiais

Ósmio – Estrutura Cristalina

Uma possível estrutura cristalina do Ósmio é a estrutura  compacta hexagonal.

Nos metais e em muitos outros sólidos, os átomos estão dispostos em arranjos regulares chamados cristais. Uma rede cristalina é um padrão repetitivo de pontos matemáticos que se estende por todo o espaço. As forças de ligação química causam essa repetição. É esse padrão repetido que controla propriedades como força, ductilidade, densidade, condutividade (propriedade de conduzir ou transmitir calor, eletricidade, etc.) e forma. Existem 14 tipos gerais de tais padrões conhecidos como reticulados de Bravais.

Veja também: Estrutura Cristalina de Materiais

Estrutura Cristalina de Ósmio

Propriedades Térmicas do Ósmio

Ósmio – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição

O ponto de fusão do ósmio é 3045 °C.

O ponto de ebulição do ósmio é 5030 °C.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.

Ósmio – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Ósmio é 88 W/(m·K).

As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.

Coeficiente de Expansão Térmica de Ósmio

O coeficiente de expansão térmica linear do Ósmio é de 5,1  µm/(m·K).

A expansão térmica é geralmente a tendência da matéria de mudar suas dimensões em resposta a uma mudança na temperatura. Geralmente é expresso como uma mudança fracionária no comprimento ou volume por unidade de mudança de temperatura.

Ósmio – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização

O calor específico do ósmio é 0,13 J/g K.

A capacidade calorífica é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade calorífica C tem a unidade de energia por grau ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno como uma propriedade intensiva, a capacidade calorífica é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto a quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra.

O calor latente de fusão do ósmio é 31,8 kJ/mol.

O calor latente de vaporização do ósmio é 746 kJ/mol.

Calor latente é a quantidade de calor adicionada ou removida de uma substância para produzir uma mudança de fase. Essa energia quebra as forças atrativas intermoleculares e também deve fornecer a energia necessária para expandir o gás (o pΔV trabalho). Quando o calor latente é adicionado, nenhuma mudança de temperatura ocorre. A entalpia de vaporização é uma função da pressão na qual essa transformação ocorre.

Ósmio – Resistividade Elétrica – Suscetibilidade Magnética

A propriedade elétrica refere-se à resposta de um material a um campo elétrico aplicado. Uma das principais características dos materiais é sua capacidade (ou falta de capacidade) de conduzir corrente elétrica. De fato, os materiais são classificados por essa propriedade, ou seja, são divididos em condutores, semicondutores e não condutores.

Veja também: Propriedades Elétricas

A propriedade magnética refere-se à resposta de um material a um campo magnético aplicado. As propriedades magnéticas macroscópicas de um material são consequência das interações entre um campo magnético externo e os momentos de dipolo magnético dos átomos constituintes. Diferentes  materiais reagem à aplicação do campo magnético de forma diferente.

Veja também:  Propriedades Magnéticas

Resistividade Elétrica do Ósmio

A resistividade elétrica do Ósmio é 81,2 nΩ⋅m.

A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o ósmio conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.

Suscetibilidade Magnética do Ósmio

A suscetibilidade magnética do Ósmio é +11e-6 cm³/mol.

No eletromagnetismo, a suscetibilidade magnética é a medida da magnetização de uma substância. A suscetibilidade magnética é um fator de proporcionalidade adimensional que indica o grau de magnetização do Ósmio em resposta a um campo magnético aplicado.