铑：性能、耐化学性及加工工艺
概述
铑（Rh）是一种银白色、坚硬的贵金属，属于轻铂族金属（密度约12.4 g/cm³）。致密状态下铑耐酸腐蚀（类似铱），但细分状态下可溶于王水和浓硫酸。高温下铑表面与氧反应（钌和锇则形成挥发性氧化物）。材料的加工性能关键取决于纯度：高纯铑可在红热状态下锻造、轧制和拉拔。铑具有高导热性和导电性。应用领域：除铂和钯外，铑是实用性最强的铂族金属。汽车尾气催化剂主要采用Pt/Rh或Pt/Pd体系。此外，铑用于化学和电化学装置工程（光学工业和激光技术用单晶生长坩埚）、喷丝板和热电偶（Pt/Rh）。铑镀层相较于其他铂族金属镀层具有极高的硬度、机械和化学耐久性及高反射率（如用于镀银替代）。铑还用作接触材料、加热线圈和反射镜。铑具有足够的延展性、耐腐蚀性、800°C以下抗氧化性、耐磨性。可有限切削加工、电镀沉积及从气相中分离。
性能参数
一般性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 12.4 g/cm³ |
机械性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 弹性模量 | -190.0 °C | 405 GPa |
| 弹性模量 | 20.0 °C | 380 - 386 GPa |
| 弹性模量 | 200.0 °C | 368 GPa |
| 弹性模量 | 400.0 °C | 346 GPa |
| 弹性模量 | 500.0 °C | 336 GPa |
| 弹性模量 | 600.0 °C | 325 GPa |
| 弹性模量 | 700.0 °C | 315 GPa |
| 弹性模量 | 800.0 °C | 304 GPa |
| 弹性模量 | 900.0 °C | 291 GPa |
| 泊松比 | 20.0 °C | 0.26 |
| 剪切模量 | 20.0 °C | 150 - 153 GPa |
| 抗拉强度 | -196.0 °C | 1364 MPa |
| 抗拉强度 | 25.0 °C | 774 MPa |
| 抗拉强度 | 250.0 °C | 640 MPa |
| 抗拉强度 | 500.0 °C | 434 MPa |
| 抗拉强度 | 750.0 °C | 229 MPa |
| 抗拉强度 | 1000.0 °C | 90 MPa |
| 屈服强度 | -196.0 °C | 329 MPa |
| 屈服强度 | 25.0 °C | 239 MPa |
| 屈服强度 | 250.0 °C | 263 MPa |
| 屈服强度 | 500.0 °C | 252 MPa |
| 屈服强度 | 750.0 °C | 221 MPa |
| 屈服强度 | 1000.0 °C | 22 MPa |
| 屈服强度 Rp0.2 | -196.0 °C | 375 MPa |
| 屈服强度 Rp0.2 | 25.0 °C | 271 MPa |
| 屈服强度 Rp0.2 | 250.0 °C | 292 MPa |
| 屈服强度 Rp0.2 | 500.0 °C | 299 MPa |
| 屈服强度 Rp0.2 | 1000.0 °C | 31 MPa |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 50.0 °C | 8E-6 1/K | |
| 热膨胀系数 | 100.0 °C | 8.5E-6 1/K | |
| 热膨胀系数 | 200.0 °C | 9E-6 1/K | |
| 热膨胀系数 | 300.0 °C | 9.3E-6 1/K | |
| 热膨胀系数 | 400.0 °C | 9.6E-6 1/K | |
| 热膨胀系数 | 500.0 °C | 9.8E-6 1/K | |
| 热膨胀系数 | 600.0 °C | 1E-5 1/K | |
| 热膨胀系数 | 700.0 °C | 1.01E-5 1/K | |
| 热膨胀系数 | 800.0 °C | 1.03E-5 1/K | |
| 热膨胀系数 | 900.0 °C | 1.05E-5 1/K | |
| 热膨胀系数 | 1000.0 °C | 1.08E-5 1/K | |
| 热膨胀系数 | 1100.0 °C | 1.1E-5 1/K | |
| 热膨胀系数 | 1200.0 °C | 1.13E-5 1/K | |
| 热膨胀系数 | 1300.0 °C | 1.15E-5 1/K | |
| 热膨胀系数 | 1400.0 °C | 1.18E-5 1/K | |
| 热膨胀系数 | 1500.0 °C | 1.21E-5 1/K | |
| 熔点 | 1963 °C | 铑的典型值 | |
| 比热容 | 23.0 °C | 254 J/(kg·K) | 铑的典型值 |
| 热导率 | -173.0 °C | 185 W/(m·K) | |
| 热导率 | -73.0 °C | 156 W/(m·K) | |
| 热导率 | 20.0 °C | 88 W/(m·K) | |
| 热导率 | 127.0 °C | 145 W/(m·K) | |
| 热导率 | 327.0 °C | 135 W/(m·K) | |
| 热导率 | 527.0 °C | 126 W/(m·K) | |
| 热导率 | 727.0 °C | 121 W/(m·K) | |
| 热导率 | 927.0 °C | 118 W/(m·K) | |
| 热导率 | 1127.0 °C | 115 W/(m·K) | |
| 热导率 | 1327.0 °C | 109 W/(m·K) | |
| 热导率 | 1527.0 °C | 106 W/(m·K) | |
| 热导率 | 1727.0 °C | 104 W/(m·K) |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电导率 | 20.0 °C | 2.33E+7 S/m |
| 电阻率 | 20.0 °C | 4.3E-8 Ω·m |
化学成分
| 元素 | 含量 |
|---|---|
| 铑 | 99.9 % |
金属