催化劑
錸的電子結構中其未飽和的4d層的5個電子易于放出,而6s層的2個電子又易于參與作用而形成共價鍵,加上其晶格參數較大等特性,故錸及其化合物具有優異的催化活性,用作石化工業的催化劑是其傳統的主要用途之一。如用作石油重整的Pt—Re/Al2O3催化劑,但隨著其它價廉的替代品如鉑—錫催化劑的出現,雖然其性能稍差,然錸在這一領域的應用仍有所減少。此外,錸可用作生產無鉛汽油和汽車尾氣凈化的催化劑;錸的硫化物作甲酚及木素等的氫化催化劑;NH4ReO4/C用作環己烷脫氫及乙醇脫氫的催化劑;KReO4,/SiO2也是一系列氫化中的催化劑;Re2O7是使SO2轉化到SO3、以及使HNO2轉化到HNO3的良好催化劑。
國防、航空航天工業
錸是最難熔的金屬之一,其熔點高達3180℃、,僅次于鎢的3410℃。由錸與其它金屬可制得一系列耐高溫、抗腐蝕、耐磨損的合金,如Re25—W曾是空間站核反應堆材料,后來發展到性能更好的Re30—W—Mo30合金;Re—Pt用作原子能反應堆結構材料,可抗1000℃高溫下載熱體的腐蝕,也可用輻射防護罩;Re—Mo合金到3000℃仍具有高的機械強度,可用來制造超音速飛機及導彈的高溫高強度部件及作隔熱屏。特別是用于噴氣式發動機渦輪葉片與火力發電機渦輪材料的鎳基含錸超耐熱合金的開發成功(含錸3%-7%,熔點高達3180℃以上)并應用于戰斗機及客機、火力發電機,使美國、西歐的錸用量大增,也使得世界錸用量急劇增長。近年錸在合金方面的用量已超過其在催化劑方面的用量,超耐熱合金已成為其最重要的應用領域。
測溫、加熱元器件及高溫測量
Re3—W及Re25—W合金絲制作的熱電偶,溫度與熱電動勢的線性關系好,測溫準確,測量范圍廣(0-2485℃)。其熱電動勢達1012mV,遠較Pt—Rh/Pt(在1900℃時僅30mV)為高,用在真空或惰性氣體介質中可測溫到2700℃,且價格比Pt—Rh/Pt熱電偶便宜。Re28—W/W熱電偶可測溫到2760℃,Mo—Re熱電偶可測溫到3000℃。用錸基合金制作的加熱元件較鎢或鉬的壽命長5-10倍;高溫下Re8-12—Ni—Cr較Ni—Cr合金的加熱元件的工作壽命高出9倍,且具有在高溫與壓力下工作正常的突出優點;添錸的Rh—Ir較Rh—Ir既增加強度,又改善了機械性能,應用于航空航天與導彈。錸基合金還可制作在高溫下既靈敏又不變形的彈簧,為高溫測量儀器所必需。聯吡啶錸作為吸收太陽能的光敏染料在太陽能電池上有廣闊的應用前景。
電子工業
錸與鎢、鉬或鉑族金屬所組成的合金或涂層材料,因其熔點高、電阻大、磁性強和對環境的穩定性好而廣泛應用于電子工業。參3%—20%Re的鎢絲或H4ReO4涂層的鎢絲,既不象鎢絲那樣易脆,又能提高其延伸率與電阻,具有較高抗沖擊與振動性能,故在真空技術及易振動場所的電子器件或燈絲中顯示了其重要用途,如作X—射線靶、閃光燈、聲譜儀、高真空測定電壓部件、飛機燈泡的鎢錸絲,彩電的快速啟動用加熱器等。Re—Pt、Re—Ag、Re—Cu、Re—Cu—Zr等已取代鉑作電工中的開關、電鍵、電流切斷器及電弧放電等接點元件或屏蔽部件,具有可靠耐用的優點。鉬錸金屬陶瓷陽極得到實際應用。近年來一種錸基復合材料作為基礎材料應用于超高溫發射極,其熱電子放電效果提高20%,電流密度增加,改善了熱放電性能。
涂層與焊接材料
利用錸的高熔點及特優抗腐耐磨的特性作涂層用,如涂錸的金屬絲、片或管,可達到防酸、堿、海水或硫的化合物浸蝕的目的,故用于海事及化工部門;Re—NiRe—Mo或R—W用作儀器元件、火箭彈頭及其發動機的涂層。
將Re添加到W或Mo合金中,既增加其強度,又改善其可塑性和焊接性能,可作焊接W或者Mo器件的焊條用。
其他用途
醫用放射性錸—氨基磷酸化合物可治療癌癥,KReO4可用作制備彩色照相膠片的敏化劑等。
二.錸的市場狀況
錸的市場需求與高新技術產業的發展密切相關。作為一種戰略物資,錸的主要消費國家是美國、西歐、日本等發達國家及軍事大國俄羅斯。近幾年世界總的年消費量達到了40t,并逐年有所遞增。其中由于歐洲經濟形勢較好,消費量增加迅速,其年消費量由2—3t增加到將近10t。美國年錸消費量保持在20—25t。日本的錸消費量也隨經濟的復蘇性增長達到約2—3t/a規模,主要用于電子材料如汽車排氣傳感器Re—W絲、集成電路的薄膜電極等。俄羅斯的年錸需求量約為5t。
智利是世界上最大的錸供應國,其占據了美國60%以上的進口錸制品市場;其它主要生產國家有美國、俄羅斯、德國、哈薩克斯坦、日本、澳大利亞等;我國的江西銅業集團公司在科技攻關項目“銅冶煉還原終液中回收錸酸銨”獲得突破后,已形成年產錸1.8t的生產能力,是我國最大的錸生產地。近年由于資源化綜合利用技術的迅速提高,從廢催化劑等回收的錸量呈現穩步增長,同時原生錸的產量也逐年擴大,故雖然世界錸消費量逐年遞增,近幾年錸的價格仍比較平穩。2005年3月我國上海市場99.95%錸粉報價為20000-21000元/kg,錸酸銨9000元/kg,高純錸酸銨12000元/kS。