Kokie yra skirtingi vanadžio metalo tipai?

Pramoniniu būdu gaminami kelių rūšių vanadžio metalų lydiniai įvairiems tikslams. Vanadis dažniausiai legiruojamas su geležimi įvairiuose plieno lydiniuose, tačiau jis taip pat legiruojamas su tokiomis medžiagomis kaip titanas ir galis. Metalas vanadis naudojamas dėl didelio stiprumo ir gebėjimo išlaikyti tą stiprumą aukštoje temperatūroje. Kai kurie vanadžio lydiniai turi ir kitų naudingų savybių, tokių kaip superlaidumas ir atsparumas korozijai.

Vanadis yra sidabriškai pilkas metalas. Tai periodinės lentelės 23 elementas, o labiausiai paplitusi forma turi 50.9 atominį svorį. Jis yra minkštas ir lankstus, jo lydymosi temperatūra yra 3470 °F (1910 °C arba 2183 °K). Gamtoje jis niekada nerandamas gryno pavidalo ir yra išgaunamas žmonėms iš mineralų, tokių kaip vanadinitas, magnetitas ir karotitas, dažniausiai vanadžio oksido (V205), dar vadinamo vanadžio pentoksidu, pavidalu. Jame yra du natūralūs izotopai, kurių didžioji dauguma vanadžio yra vanadžio-51 pavidalu, kuris yra stabilus, ir nedidelė dalis radioaktyvaus izotopo vanadžio-50.

Geležies-vanadžio lydinys, pagamintas iš bent 35 procentų vanadžio, vadinamas ferovanadžiu. Ferovanadis naudojamas plieno, pagaminto iš vanadžio ir geležies, gamyboje, o tai yra pagrindinis vanadžio metalo panaudojimas. Šie plieno lydiniai kartais apima ir kitus legiruojančius metalus, tokius kaip nikelis, aliuminis ir chromas.

Vanadis suteikia plienui didesnį stiprumą ir geresnes savybes aukštoje temperatūroje. Didelės anglies turintis vanadžio plienas turi labai mažą vanadžio kiekį, apie 0.15–0.25 proc. Greitaeigiai įrankių plienai gali turėti daug didesnį vanadžio metalo kiekį – net 14.5 proc. Plieno lydiniai, kurių sudėtyje yra vanadžio, dažnai naudojami srityse, kurioms reikalingas stiprumas ir atsparumas karščiui, pavyzdžiui, pjovimo įrankiai ir variklio dalys.

Vanadis taip pat naudojamas titano lydiniuose, dažniausiai kartu su metaliniu aliuminiu. Šie lydiniai, kuriuose paprastai yra apie 4 procentus vanadžio, yra brangūs, tačiau gali turėti puikų stiprumą ir tvirtumą, kuris išlaikomas labai aukštoje temperatūroje. Jie taip pat yra lengvi ir atsparūs korozijai. Titano lydiniai, kurių sudėtyje yra vanadžio, dažniausiai naudojami aviacijos ir karo reikmėms, kurioms reikalingas didelis atsparumas karščiui, pavyzdžiui, varikliuose ir turbinose bei didelio našumo automobilių varikliuose. Jie taip pat pasižymi dideliu biologiniu suderinamumu, tai reiškia, kad jie neturi toksinio poveikio gyviems audiniams ir nesukelia žalingo imuninės sistemos atsako, todėl dažnai naudojami implantuotuose medicinos prietaisuose.

Vanadis, legiruotas su galiu, yra superlaidus lydinys, naudojamas superlaidžiuose magnetuose. Superlaidininkas yra medžiaga, kuri praleidžia elektrą be elektrinės varžos esant labai žemai temperatūrai. Vanadis-galis tampa superlaidus, kai temperatūra yra tik 14.2 laipsnio kelvino virš absoliutaus nulio (-434.1 °F arba -258.9 °C). Vanadžio ir galio lydiniuose taip pat gali būti nedidelis kiekis kitų elementų, tokių kaip niobis, alavas ar platina.