Rênio – Propriedades – Preço – Aplicações – Produção

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.